ערי האור הסמויות מהעין

שדונים, פיות וסילונים כחולים הם לא רק חלק מסיפור אגדה. אלו הם התפרקויות חשמליות מרהיבות שפורצות מתוך ענני החורף * הכותב היה חבר בניסוי MEIDEX שבחן בין היתר גם את תופעת השדונים במשימת המעבורת קולומביה, משימתו האחרונה של אילן רמון שבעוד כחודש ימלאו שש שנים לאסון

פרופסור יואב יאיר גליליאו

תארו לעצמכם, שבזמן שברק פולח את שמי הלילה בסופת חורף מעל תל-אביב, מוארת כל כיפת השמיים מקריית-שמונה ועד באר-שבע לחלקיק זמן קצרצר באורה האדום של טבעת המתפשטת מעל מיקום הברק במהירות שנראית לנו גבוהה ממהירות האור, וכמה אלפיות השנייה אחר כך מופיעים הבזקי ענק בצבע אדום וכחול בצורות המזכירות גזרים, מקלות או מדוזות מאירות בגודל של כמה עשרות קילומטרים, המרצדות ונעלמות כהרף עין. עיר אורות שלמה שוכנת במרומים, וכולה סמויה מהעין.

זו אינה הפרזה או דמיון פרוע של מומחה הוליוודי כושל לאפקטים מיוחדים. אלה הן תופעות פיזיקליות המתרחשות בכל פעם שברק חזק במיוחד פוגע בקרקע. בהירותן של התופעות גבוהה כמו זוהר הקטבים אולם הן נמשכות אלפיות השנייה בלבד, כך שלא מגיעים מספיק פוטונים לעין ולא ניתן לראותן, אלא רק באמצעות מצלמות CCD שיכולות להפוך את הפוטונים לזרם חשמלי ולייצר תמונה ספרתית.

נא להכיר: המזוספרה

תופעות אלה מתרחשות בין הגבהים 40 ל- 95 ק”מ מעל פני הקרקע בשכבת האטמוספרה הקרויה מזוספרה, שאינה זוכה בדרך כלל לתשומת לב רבה, כנראה משום שהיא שוכנת הרחק גבוה מעל השכבות שבהן מתרחשות תופעות מזג-האוויר, העננים והגשמים, וגם מעל שכבת האוזון שנמצאת בסטרטוספרה. מדען שעוסק בחקר האטמוספרה הגבוהה כינה בלצון את האזור בשם “איגנורוספרה” (Ignorosphere), משום שלדבריו “עד עתה היינו בורים (Ignorant) לגמרי באשר אליה, אך גם התעלמנו (Ignored it) ממנה ומחשיבותה האפשרית”.
השדונים הם הבזקי אור הפולחים את השמיים להרף עין, הפיות הן טבעות אור שצורתן כשל כעך, והסילונים הכחולים הם חרוטי אור כחלחל הבוקעים מתוך הענן

ואכן, נראה שבשנים האחרונות מוקדש מאמץ מחקרי ניכר לצמצם את הבורות באשר לתכונות ולתהליכים המתרחשים במזוספרה, אותה שכבה קרה ודלילה בין הגבהים 50 ל- 90 ק”מ, שבה מופיעות התופעות האופטיות המרהיבות הללו.

לכל התופעות המאירות-מהירות שהתגלו ניתנו שמות שנלקחו מתוך מחזהו של שייקספיר “חלום ליל קיץ”, וזאת על שום טבען הגחמני, הזריז והשובב כמו של השדונים והפיות המופיעים במחזה.

השדונים (sprites) הם הבזקי אור הפולחים את השמיים להרף עין: הפיות (Elves) הן טבעות אור שצורתן כשל כעך; והסילונים הכחולים blue jets)) הם חרוטי אור כחלחל הבוקעים מתוך הענן. כדי לכנס את כל התופעות במשפחה אחת, נקבע להן שם טכני כולל והוא “תופעות זוהרות בנות-חלוף” או בקיצור TLE – Transient Luminous Events.

מה קורה בתוך הענן?

כדי להבין מה מתרחש מעל ענני סופות ברקים וכיצד נוצרות התופעות הזוהרות והיפהפיות הללו, יש להבין תחילה את התהליכים המתרחשים בתוך העננים בעת התפרקות הברק. הפיזיקה של ברקים והשפעותיהם הנרחבות על האטמוספרה מהווים כיום תחום מחקר פעיל ביותר. תצפיות מלוויינים, ממערכות חישה מרחוק בתחומים שונים של הספקטרום האלקטרומגנטי, ניסויי מעבדה וסימולציות נומריות במחשבי-על, יוצרים תמונה ברורה למדי של המתרחש בתוך עננים אלה.

בתוך ענני סופת-רעמים, הידועים בשם קומולונימבוס (Cumulonimbus), ישנו ריכוז עצום של טיפות מים וגבישי קרח, הנישאים ברוחות העולות והיורדות בענן תוך רצף בלתי פוסק של התנגשויות. חלק מההתנגשויות מביא להתלכדות החלקיקים שהופכים לטיפות גשם או לאבני ברד, אולם יש לא מעט התנגשויות המביאות להתרסקות החלקיקים המתנגשים ולהתזת רסיסים זעירים.

ממחקרי מעבדה והדמיות מחשב התברר, שהתנגשויות כאלה מביאות להפרדת מטענים חשמליים כך שבסופו של דבר הרסיסים הקטנים נישאים כלפי מעלה עם עודף מטען חשמלי חיובי, בעוד שהגדולים צונחים מטה בשל מסתם הגבוהה יותר, והם נושאים עמם מטען שלילי. ההפרדה המרחבית הזו בין מטענים חשמליים מנוגדים גורמת להיווצרות שדה חשמלי חזק מאד בתוך הענן, שערכו יכול להגיע עד מאות אלפי וולט למטר. בשלב זה ניתן לראות בענן הקומולונימבוס מעין סוללה חשמלית ענקית, שבחלקה הגבוה יש מטען חיובי ובחלקה התחתון (הנמצא בתחום הטמפרטורות אפס עד מינוס עשרים מעלות צלסיוס) מטען שלילי.

כ- 20 עד 30 דקות לאחר שכבר נוצרו בענן גבישים וטיפות בריכוז ובגודל שיכול להתגלות על ידי מכ”ם עננים, מתקבל הברק הראשון. מתצפיות התברר שתחילה מתרחשת עיקר פעילות הברקים בין מוקדי המטען החיובי והשלילי בתוך הענן, אולם תוך כמה דקות – במקביל להגעתם של חלקיקי משקעים לבסיס הענן – מופיע כיס של מטען חשמלי חיובי סמוך לחלקו התחתון (בסיס) הענן: המשקעים נוצרים בכמה אזורים בענן וצונחים מטה, כשהם נושאים עמם מטען חיובי לגובה תחתון סמוך לבסיס הענן, ואז נוצרים ברקים מהענן לעבר הקרקע.

ברקים אלה הם המסוכנים והקטלניים ביותר לאנשים ולבעלי חיים, ובכל שנה נהרגים מאות אנשים ברחבי העולם מפגיעתם ונגרמים נזקים עצומים למבנים, לתשתיות טכנולוגיות ולרשתות חשמל. מרבית שרפות היער הטבעיות בעולם מתרחשת כתוצאה מהצתה על ידי ברק שפגע בקרקע.

הסבר פיזיקלי לתופעת הברקים

קצב הברקים הכולל בכדור-הארץ הוא בין 40 ל- 60 ברקים בשנייה, הנוצרים בתוך כ- 1800 עד 2000 ענני סערה פעילים בכל רגע נתון. עיקר הפעילות מתרחשת מעל היבשות באזורים הטרופיים, ואילו באוקיינוסים יש פעילות חשמלית חלשה יותר בממוצע. לפעילות החשמלית העצומה הזו יש מחזוריות יממתית קבועה למדי, המשקפת את שעות השיא של החימום הסולרי מעל אפריקה, דרום-מזרח אסיה ודרום-אמריקה, חימום אשר יוצר את אי-היציבות האטמוספרית החיונית להתפתחותם של ענני הסערה.

עד סוף שנות ה- 90 של המאה הקודמת היו מעט מאד דיווחים על ברקים המתפרצים מפסגות העננים לעבר האטמוספרה הגבוהה ועל הבזקי אור בשכבות אלה. רוב הדיווחים לא היו מדויקים או מפורטים מספיק.

פעולתן של סופות ברקים היא הגורמת לשמירתו של הפרש פוטנציאלים כמעט קבוע של 300 אלף וולט בין פני הקרקע לבין היונוספרה. בכנס שנערך ב- 1988 בעיר אופסלה בשוודיה, הציג הפיזיקאי ברנרד וונגוט (אחיו של הסופר קורט וונגוט) מחקר שבו ליקט עשרות דיווחים של טייסי מטוסי נוסעים שצפו בהתפרקויות חשמליות מעל סופות ברקים בזמן טיסות מסחריות רגילות, המתנהלות בדרך כלל בגבהים של 10 – 11 ק”מ. לדברי הטייסים, הבזקים אלה היו מפתיעים בהופעתם, נמשכו כהרף עין והתפרצו בבירור מלמטה כלפי מעלה, ולא היה ספק שמקורם טבעי ולא מהמטוס עצמו. הדיווחים התקבלו בספקנות רבה וייתכן שהיו נשארים בגדר קוריוז, אלמלא תצפית מקרית שנעשתה ב-1989 על ידי אסטרונומים מאוניברסיטת מינסוטה.

ג'ק וינקלר (Winckler) וצוותו עסקו בכיול מצלמות רגישות לצורך מדידת עוצמות אור מכוכבים והפנו את מצלמתם לעבר האופק. רצה המקרה, ולאורך קו הראייה שלהם התרחשה סופת ברקים חזקה. המדענים זיהו הבזקי אור ברורים בתוך שדה הראייה והצליחו למקם אותם בגבהים של 90 – 40 ק”מ על פי מיקום הכוכבים שהופיעו בתמונה. הדיווח על התצפית המוזרה עורר התרגשות רבה בקהילה המדעית, שכן לא ניתן היה לפטור אותו כעדות ראייה של אדם ללא רקע מדעי, ונדרש לו הסבר פיזיקלי.

ההסבר נמצא בכתבים מוקדמים משנת 1925 של הפיזיקאי הסקוטי צ'ארלס ט. וילסון ((Wilson, חתן פרס נובל בפיזיקה. במאמר מאותה שנה שעסק במבנה החשמלי של סופות ברקים קבע וילסון, שיהיה גובה אשר בו עוצמת השדה החשמלי המושרה באטמוספרה כתוצאה מהענן תעבור את סף הפריצה החשמלית.

חישוב תיאורטי פשוט למדי מראה שעבור ערכים מקובלים של מטען חשמלי בתוך הענן, תביא עוצמת השדה מעל פסגת הענן לפריצה חשמלית בגובה של 80 ק”מ לערך. וילסון אף קבע שפעולתן של סופות ברקים היא הגורמת לשמירתו של הפרש פוטנציאלים כמעט קבוע של 300 אלף וולט בין פני הקרקע לבין היונוספרה, אותה שכבה מיוננת ומוליכה הנמצאת בין הגבהים 70 ק”מ ל-300 ק”מ.

התנאים להופעת השדונים

התצפית של וינקלר וצוותו הביאה לשורה של מחקרים אופטיים מהקרקע, בהן צפו מטווחים של 200 עד 300 קילומטרים בעזרת מצלמות רגישות מעל סופות גדולות, לגבהים בהם אמורים להופיע ההבזקים הללו, שזכו לשם “שדוני ברקים” או Sprites , לפי השורה מ”חלום ליל-קיץ” (מערכה 5, סצנה 1). רק ברקים חזקים במיוחד, שעוצמת זרם השיא שלהם מעל 75 אלף אמפר, אשר מורידים מטען חיובי מחלקו העליון של הענן לקרקע, יוצרים שדונים

הודות לתצפיות הצליחו החוקרים לגלות עשרות שדונים בלילות של סופות ברקים וקבעו את התנאים להופעתם במזוספרה, עזרו במיפוי הממדים שלהם, בהירותם וצורותיהם השונות, וכן זיהו את תכונות של השדונים וסוג הברק שיוצר אותם.

מחקר של דניס בוסיפיו ועמיתים מ-1995 הראה שרק ברקים חזקים במיוחד, שעוצמת זרם השיא שלהם מעל 75 אלף אמפר, אשר מורידים מטען חיובי מחלקו העליון של הענן לקרקע (או ליתר דיוק, גורמים לזרימת אלקטרונים מפני השטח מעלה לעבר מוקד המטען החשמלי החיובי בפסגת הענן) יוצרים שדונים. ברקים אלה נקראים ברקים חיוביים, והם נדירים יחסית לברקים ה”רגילים” שמורידים מטען שלילי לאדמה.

ברקים חיוביים אלה מתאפיינים בכמות גדולה של מטען חשמלי, זרם מתמשך ארוך (continuing current) וחתימה אלקטרומגנטית ברורה בתחום תדירות תהודת-שומן (Schumann resonance), תדרים בתדר נמוך של 8-20 הֶרץ אותות מברקים המתפשטים בתוך המרחב שבין פני הקרקע ליונוספרה כמעט ללא ירידה בעצמה, ולכן נקלטים בטווחים עצומים מהברק עצמו).

פיות וסילונים הכחולים

במקביל לתצפיות אלה, החלו חוקרים בנאס”א ובאוניברסיטת סטנפורד לערוך חישובים במודלים פיזיקליים על מנת לנסות לקבוע האם יש בתופעה זו סכנה לחלליות וללוויינים העוברים בתחום המזוספרה, ובייחוד לזו הצפויה למעבורות החלל, אשר לקראת נחיתתן בקייפ-קנאברל בפלורידה מבצעות מסלול הנמכה ארוך שעובר לעתים קרובות מעל סופות ברקים פעילות. נאס”א אף אישרה לצלם ממעבורת החלל את שמי הלילה מעל סופות ברקים כדי לנסות לקבוע את שכיחות התופעה.

ואכן, מניתוח ידני ארוך ומייגע (frame-by-frame הוא ניתוח שבו סוקרים תמונה אחר תמונה) של סרטי הצילום ממעבורות החלל התברר, ששדונים מופיעים מעל סופות ברקים כמעט בכל רחבי העולם בכל מקום שבו מתרחשת סופה חזקה, ובעיקר באזורים הטרופיים. אותו מחקר גם הראה שנוצרת התבהרות חזקה של שכבת זוהר האוויר (airglow) בגובה 100 ק”מ, שנראית כמעין פס אור אופקי ממש מעל הברק.

חישובים תיאורטיים אישרו שזוהי תופעה אחרת שקיבלה את הכינוי “פֵיות” ((Elves. ב – 1996 איששה תצפית ראשונה מהקרקע של קבוצת חוקרים יפניים את המדידה מהמעבורת, ואז זכתה לכינוי “פֵיה”. התופעה מתרחשת בגובה 95 – 100 ק”מ, וצורתה טבעות אור בקטרים של 250 עד 400 ק”מ, עם מינימום בהירות במרכז, שיוצר צורה דמוית כעך או דונאט (במרכז הטבעת יש “חור” של אזור שאינו מאיר).

סוג שלישי של הבזקים מאירים נתגלה מתצפית מוטסת שבוצעה על ידי קבוצת המחקר של דיוויס סנטמן (Sentman) מאוניברסיטת אלסקה בפיירבנקס, אשר זיהתה חרוטים של אור כחלחל בוקעים מפסגת הענן עד לגובה של 40 ק”מ ממש בסמוך להתפרקות הברק. הבזקים אלה כמעט לא נצפו מהקרקע בשל פיזור חזק באורכי-גל בהם עיקר פליטת האור, אולם ממטוס הם נראים בבירור, והם זכו לשם “סילונים כחולים” (Blue jets).

המנגנונים האחראיים ליצירת השדונים והפיות

בשנת 2002 עסקה קבוצת מחקר מאוניברסיטת פן-סטייט בתצפית אופטית מפוארטו-ריקו לעבר סופת ברקים באזור האיים הקריביים. לנגד עיניהם התפרץ סילון כחול עצום ממדים שהחל מפסגת הענן והאיץ כלפי מעלה, אולם שלא כרגיל, הוא לא נעצר בגובה 40 ק”מ, אלא התפצל והפך לשדון דמוי גזר ענקי שהשתרע עד מעל לגובה של 70 ק”מ. ויקטור פסקו (Pasko) דיווח על התצפית במאמר ב-Nature, כינה אותה בשם “סילון ענקי” (Gigantic Jet), וקבע שהסילון יצר “קצר” חשמלי שחיבר את סופת הברקים ישירות אל בסיס היונוספרה.

על פי הידוע לנו, המנגנון האחראי להיווצרות השדונים דמויי הגזרים והמדוזות (sprites) קשור בהופעתו של שדה חשמלי אלקטרוסטטי בין שני מטענים מנוגדים (כמו בחוק קולומב) בין היונוספרה לפסגת הענן. שדה זה מתקיים במזוספרה למשך עשרות מילי-שניות בלבד, מיד לאחר שהמטען החיובי מסולק מפסגת הענן במכת הברק שפוגעת בקרקע, אך די בו כדי להאיץ אלקטרונים חופשיים הנמצאים בה כלפי מטה כך שהם פוגעים במולקולות חנקן, מעוררים ומייננים אותן. העירור מביא לפליטת אור באורכי גל אדומים סביב 665 ננומטר וכחולים סביב ה-470 ננומטר. התופעה כולה נמשכת מאיות שנייה ספורות ובסופה היא דועכת ונעלמת.
מדענים צרפתיים שילבו תצלומים אופטיים עם מדידות אקוסטיות, והתברר שלשדונים יש אות אופייני הנשמע כמעין “צרצור” בתחום תדרים התת-קוליים

הפיות דמויות הכעך נוצרות באופן אחר, כתוצאה מהאות האלקטרומגנטי הנוצר בברק, אשר מתפשט בצורה דמוית תפוח-עץ תלת-ממדי במהירות האור סביב המקום בו עבר הזרם העצום של הברק. ה-EMP (Electro-magnetic Pulse) פוגע בבסיס היונוספרה ומעניק “מכה” אנרגטית לאלקטרונים הנמצאים בה, והללו מעוררים את מולקולות החנקן לפליטה מהירה מאד של אור באורכי גל אדומים. משך התופעה לא עולה על 50 מיליוניות השנייה, והיא שכיחה הרבה יותר משדוני הגזרים, משום שאינה תלויה כלל בקוטביות של הברק (חיובי או שלילי).

מתצפיות באמצעות טלסקופ בעל מראה בקוטר של 1 מטר שערכו אליזבט גרקן ואומרן אינן (Inan, Gerken) מאוניברסיטת סטנפורד מתברר שלהתפרקות ישנו מבנה פרקטלי דמוי ענפים ושורשים, הנראים כתעלות זעירות המשתרגות מגובה של 75 – 80 קילומטרים כלפי מטה, כשכל “ענף” הוא באורך מאות מטרים. עצמת הענפים ובהירותם קשורות כנראה לזרם בברק שקדם לשדון.

מדענים צרפתיים שילבו תצלומים אופטיים עם מדידות אקוסטיות, והתברר שלשדונים יש אות אופייני הנשמע כמעין “צרצור” בתחום תדרים התת-קוליים (Infrasound). במילים אחרות, כמו שצליל הרעם נלווה לברק, ישנו מעין צרצור חרישי הסמוי מאוזנינו אשר מלווה את השדונים (Fargas et al., 2004).

איך מצלמים שדון?

בטיסתה של מעבורת החלל קולומביה בינואר 2003 ביצע צוות המעבורת גם תצפיות ליליות במצלמה רגישה ומכוילת לעבר סופות ברקים, כחלק מהניסוי הישראלי “מיידקס”, שמשימתו הראשית היתה תצפיות על השפעת האבק המדברי על אקלים כדור-הארץ. אנשי הצוות הצליחו לצלם עשרות אירועים זוהרים מטווחים של 1500 עד 1800 ק”מ מהמעבורת, כשהם מכוונים ידנית את המצלמה לעבר האופק שמעל לברקים המנצנצים, אותם ראו בעיניהם. בין היתר, הצליח אילן רמון ז”ל לצלם שדונים באור תת-אדום (באורך גל 860 ננומטר), תחום שבו לא בוצעה מדידה מעולם.

הכיול המוחלט של המצלמה בניסוי זה אִפשר למדענים לחשב במדויק את עוצמת האור שנפלט מהתופעות ולהראות שהערכים מתאימים לחיזוי התאורטי. המדידות שביצעו האסטרונאוטים הצביעו גם על קשר אפשרי בין מטאורים החודרים לאטמוספרה לבין שדונים המתרחשים באותם גבהים. תצפית נוספת מהחלל בוצעה שנה אחר כך על ידי אסטרונאוטים אירופאים מתחנת החלל הבינלאומית שצילמו במאונך מעל סופות הברקים, ובאמצעות פילטר אופטי מיוחד הפרידו את האור שנפלט מהשדונים מהאור של הברק שיצר אותם, שעוצמתו גבוהה פי מיליון לערך.

בשנים האחרונות הושגה התקדמות משמעותית בחקר תופעת השדונים ובהבנת צורת התפתחותה, וזאת באמצעות צילום מהיר בקצב של 10,000 תמונות בשנייה. בסרטי וידיאו שהציג סטיב קאמר (Cummer) מאוניברסיטת דיוק בצפון קרולינה, רואים בבירור שהתופעה מתחילה בזוהר ראשוני חיוור הנראה כמו הילה חלשה, שמתחתיה בוקעות נקודות אור בהירות בגודל של מאות מטרים הנעות כלפי מטה במהירות רבה – 1000 עד 10,000 קילומטרים בשנייה – מתפצלות ויוצרות הסתעפויות פרקטליות ומבנה דמוי זרועות מפותלות כשל מדוזה. בחלק מהמקרים ישנה גם תנועה כלפי מעלה, היוצרת את סבך השורשים ההפוך הבוקע מחלקו העליון של השדון ואשר נראה כמו ראש גזר.

לאמתו של דבר, התיאורים הססגוניים של מבנים אלה הם רק אשליות הנראות לנו משום שצילום בקצב איטי של תופעה כל-כך מהירה מבצע בהכרח אינטגרציה-בזמן על כל התהליך ו”מקפיא” אותו בתמונה בודדת. כתוצאה מכך, המהירות והדינמיות המורכבת של התפשטות תעלות ההתפרקות בשדון נותרים סמויים מהעין כאשר מצלמים בקצב וידאו רגיל שהוא בין 25 ל-30 תמונות בשנייה, והם נחשפים במלוא יופיים רק במהירויות גבוהות הרבה יותר.

השפעת השדונים על המזוספרה

חשיבות השפעות השדונים על הכימיה של המזוספרה עומדת עדיין בסימן שאלה, משום שלמרות הנפח העצום שתופסים השדונים, משך הזמן הקצרצר שבו הם קיימים גורם כנראה להשפעה קטנה יחסית המתבטאת בהופעת תחמוצות חנקן בגבהים אלה. יחד עם זאת, במדידות שבוצעו בקיץ 2006 מעל סופת ברקים אימתנית בברזיל התגלו יותר מ- 400 שדונים בלילה אחד, קצב גבוה ביותר הרומז לכך שבמקרים מסוימים סביר להניח שתהיה השפעה מקומית ניכרת שעשויה להתבטא גם בפגיעה בשכבת האוזון (תחמוצות חנקן ידועות כ”זוללות אוזון”).

קבוצות מחקר ממדינות רבות ממשיכות במחקר תופעת השדונים והפיות. לוויין פורמוסאט (Formosat) של טייואן מצלם וממפה את ההתפלגות העולמית של התופעות הזוהרות בנות-החלוף, על מנת לקבל תמונה מלאה יותר של התפרסותן האקלימית. בחורף 2009 יצטרף אליו הלוויין היפני SpriteSat, ובשנת 2012 יחל הניסוי הדני ASIM על תחנת החלל הבינלאומית, אליו יצטרף הלוויין הצרפתי טאראניס ((Taranis, הקרוי על שם אל הברקים במיתולוגיה הגאלית.

מחקרים משותפים מהקרקע ומן החלל יאפשרו להבין טוב יותר את השפעות התופעות וחשיבותן, משום שדווקא האור הבוקע מהן פותח לנו חלון לאותו תחום באטמוספרה שסמוי כמעט לחלוטין מעינינו.

ומה בישראל? בשלושת החורפים האחרונים צפו חוקרים וסטודנטים מהאוניברסיטה הפתוחה ואוניברסיטת תל-אביב בסופות מעל ברקים שהתרחשו מול חופי ישראל. התצפיות בוצעו ממצפה הכוכבים וויז של אוניברסיטת תל-אביב ליד מצפה רמון או מקמפוס האוניברסיטה ברמת-אביב, ובהן ראו שהתופעה מתרחשת גם באטמוספרה מעלינו.

שדוני חורף הם קטנים יותר וצורתם השכיחה היא כשל מקלות זוהרים באורך כמה עשרות קילומטרים. בחורף האחרון (2007-8) הצטרפה קבוצת מחקר מהאוניברסיטה העברית בירושלים, ובעזרת מדידות סימולטניות משני אתרים התאפשר פענוח המבנה התלת-ממדי המרחבי של התופעה. מסתבר שבמקרים מסוימים השדונים הזוהרים מסתדרים במעגל כמעט סימטרי, הנמצא מעל או בהזזה אופקית מסוימת למקום שבו היה הברק.

כיום משמשות המצלמות והאנטנות של קבוצות החוקרים בישראל כנקודות אימות קרקעיות לכל משימות התצפית הבינלאומיות מהחלל, בפרט בסופות המתרחשות מעל הים התיכון ומעל המדבריות ובמזרח בסיני, סעודיה וירדן. ישראל אמנם אינה עתירה בסופות ברקים, אולם מיקומה מאפשר תצפיות לטווחים רחוקים גם לסופות המתרחשות בקפריסין, טורקיה, סעודיה או בעיראק. בחורף הקרוב מתוכננות תצפיות ספקטרליות במצלמות מכוילות, במטרה לקשור טוב יותר את תכונות השדונים עם הברקים והעננים שיצרו אותם. נותר רק לקוות לחורף גשום ומבורך.

הכותב הוא חבר סגל במחלקה למדעי הטבע והחיים באוניברסיטה הפתוחה ומנהל שה”ם. כותב, חוקר ומלמד מדעי האטמוספרה ומתמחה בסופות ברקים בכדור הארץ ובכוכבי-לכת אחרים.

מחפשים שדונים

באתר “אילן” לזכרו של אילן רמון, מפורסמות התצפיות של שדונים ברקים מישראל במסגרת המחקרים של אונ' ת”א, העברית והפתוחה.

האתר של “סונוטקו” – חובב אסטרונומיה יפני המצלם שדונים, ברקים מטאורים וכל מה שנוצץ באטמוספרה הגבוהה