חידת הסעת החום” של השמש נפתרה?

המדענים מתקדמים עוד צעד קטן לפיצוח התעלומות של מזג האוויר בחלל

מחקר חדש של האוניברסיטה של קולורדו בבולדר יכול לעזור למדענים להבין טוב יותר את התופעות שיוצרות את “כתמי השמש”.

השמש מרתקת את המדענים מזמן. אבל הכדור הזה של פלזמה סופר חמה — הכוכב הקרוב ביותר לכדור הארץ – גם קשה מאוד לחקר, ומשאיר הרבה שאלות ללא תשובה.

עכשיו יש לחוקרים תשובה אפשרית לתופעת השמש שמעוררת תמיהה זמן רב ומכונה “חידת הסעת החום”. הממצאים, שפורסמו לאחרונה בכתב העת הרשמי של האקדמיה האמריקנית למדעים (PNAS), פותחים חלון חדש לפעולה הפנימית של השמש ואולי יעזרו להבין את מזג האוויר בחלל שמשפיע על כל דבר מלוויינים ועד לרשת החשמל.

לשמש יש כמה אזורים נפרדים. אחד מהם, אזור הסעת החום, משתרע על פני 200,000 ק”מ (200 מגה-מטר) פחות או יותר ומהווה את 30 האחוזים החיצוניים של השמש. אנרגיה שנוצרת על ידי היתוך גרעיני בליבת השמש נעה החוצה לכיוון פני השטח. כשהיא מגיעה לאזור הסעת החום, האנרגיה גורמת לזורם להסתחרר בערבולות וספירלים שנקראים זרימות הסעה.

מדענים האמינו שהגדולות ביותר מהערבולות האלה צריכות להיות בערך באותו הגודל של אזור הסעת החום עצמו – 200,000 ק”מ – והתחילו לחפש את “התאים הענקיים” האלה, כפי שכונו. אבל למרות שחיפשו שנים רבות, החוקרים לא הצליחו לצפות בזרימות הסעה כל כך גדולות, ומכאן החידה.

“מדוע לא נצפו תאים ענקיים קלאסיים? ומדוע ואיך נראה שהתצפיות סותרות מודלים נומריים?”, אמר קית ג’וליין, פרופסור באוניברסיטה של קולורדו בבולדר וראש המחלקה למתמטיקה שימושית ואחד מהמחברים השותפים של המחקר.

במחקר חדש של ג’פרי ואסיל, ניקולס פדרסטון וג’וליין נטען שהסיבוב של השמש חשוב יותר ממה שהחוקרים חשבו בעבר. סיבוב חזק יוצר זרימות הולכה מאורכות בצורת אליפסה שהגודל האמיתי שלהן 30,000 ק”מ, לא 200,000.

הם ביססו את הניבוי התאורטי הזה על משוואות ותאוריות רב תחומיות שמשמשות בתחומי הפיזיקה, מתמטיקה, מטאורולוגיה ואוקיינוגרפיה.

“למעשה, אין תאים ענקיים”, אמר ג’וליין. “הדעה הזאת שהאמינו בה זמן רב או המצוד אחריהם היו הסחת דעת. הסיבוב נותן מבנה שונה של זרימת זורמים, שהמקסימום שלה הוא בסדר גודל של 30 מגה-מטר”.

הממצאים האלה חשובים כי הם מציעים פתרון לבעיה מדעית שהייתה קיימת עשרות שנים, אמר ג’וליין.

“השמש היא הנותנת חיים, אבל גם יש בה הרבה דברים מוזרים”, אמר ג’וליין. “היקום שלנו מורכב מכוכבים ואנחנו יודעים שכוכבים גם קשורים למערכות פלנטריות, כך שההבנה של המערכת הפלנטרית הכי קרובה אלינו והכוכב הכי קרוב אלינו חשובה מאוד מנקודת מבט מדעית כללית — מאין אנו באים? ואיך הגענו לשם?”.

למאמר המדעי

עוד בנושא באתר הידען:

• אסטרונומים גילו “בועות” ענקיות על פניו של ענק אדום
• בלי כתמי שמש
• כתמי שמש ענקיים ממשיכים להתפרץ