הדמיות מודלים מספקות תובנות על התכונות היסודיות של השדה הגנטי של השמש

לשמש, כמו לכדור הארץ, יש כנראה מערבולות פולאריות מסתחררות, לפי מחקר חדש. אבל שלא כמו המערבולות האטמוספריות של הארץ, את ההיווצרות וההתפתחות של המערבולות הפולאריות האלה קובעים שדות מגנטיים.
למחקר יש השלכות חשובות על הבנתנו את ההתנהגות המגנטית של השמש והמחזור השמשי. התובנה הזאת תוכל לשפר את יכולתנו לחזות אירועי מזג אוויר בחלל, שלפעמים משבשים מערכות שנמצאות על הקרקע. בממצאים יש גם רמזים לגבי מה שמשימות עתידיות יוכלו לִצְפות בקטבים של השמש, שיעזרו לתכנן את העיתוי והמטרות של משימות אלה.
"אף אחד לא יכול להגיד בוודאות מה קורה בקטבים של השמש", אמר המדען הבכיר מאוסומי דיקפטי, שהוביל את המחקר החדש. "אבל המחקר החדש הזה נותן לנו מבט מסקרן על מה שאפשר לְצַפות למצוא כשנוכל, לראשונה, לִצְפות בקטבים של השמש".
בהדמיה הזאת, טבעת הדוקה של מערבולות פולאריות נוצרת בקו הרוחב 55 מעלות בערך, המקביל לחוג הקוטב בכדור הארץ. אחרי שנוצרו, המערבולות נעות לקטבים בטבעת מתהדקת, משילות מערבולות כשהמעגל נסגר, ולבסוף נשארות רק שתי מערבולות שגובלות ישירות בקטבים לפני שהן נעלמות כליל במקסימום הסולארי. מספר המערבולות שנוצרות והתצורה שלהן כשהן נעות לקטבים משתנים עם החוזק של המחזור השמשי.
קרדיט: UCAR
הקיום האפשרי של מערבולות פולאריות מסוג כלשהו בשמש לא מפתיע. התצורות המסתחררות האלה מתפתחות בנוזלים שמקיפים גוף מסתובב בגלל כוח קוריוליס, והן נצפו ברוב כוכבי הלכת במערכת השמש שלנו. בכדור הארץ, מערבולת מסתחררת גבוה באטמוספרה סביב הקוטב הצפוני וגם הדרומי. כשהמערבולות האלה יציבות, הן כולאות אוויר קר בקטבים, אבל כשהן נחלשות ונעשות לא יציבות, הן מאפשרות דליפה של האוויר הקר הזה לכיוון קו המשווה, שגורמת לפרצי אוויר קר בקווי הרוחב האמצעיים.
איך המגנטיות עשויה להשפיע על ההיווצרות וההתפתחות של מערבולות פולאריות בשמש – או האם הן נוצרות בכלל – זאת תעלומה כי האנושות מעולם לא שלחה לחלל משימה שיכולה לצפות בקוטבי השמש. למעשה, התצפיות שלנו על השמש מוגבלות למבט על פני השמש כשהיא פונה אל הארץ ומספקות רק רמזים על מה שמתרחש בקטבים.
היות שמעולם לא צפינו בקוטבי השמש, החוקרים הסתמכו על מודלים ממוחשבים כדי להשלים את החסר לגבי איך נראות מערבולות פולאריות בשמש. הם מצאו שלשמש כנראה יש תבנית ייחודית של מערבולות פולאריות שמתפתחות עם התקדמות המחזור השמשי ותלויות בחוזק של המחזור הספציפי.
בהדמיות, טבעת הדוקה של מערבולות פולאריות נוצרת בקו הרוחב 55 מעלות בערך באותו הזמן שמתחילה תופעה בשם "הבהלה לקטבים". במקסימום הסולארי, השדה המגנטי בקוטבי השמש נעלם ומוחלף בשדה מגנטי עם קוטביות מנוגדת. קודמת להיפוך הזה "בהלה לקטבים" כששדה הקוטביות המנוגדת מתחיל לנוע מקו הרוחב 55 מעלות בערך לקוטב. הדמיה כזאת מוצגת בסרטון לעיל.
ההדמיות האלה מוסיפות חלק חסר לתעלומת ההתנהגות של השדה מגנטי של השמש בקרבת הקטבים ואולי יעזרו לענות על כמה שאלות יסוד בנוגע למחזורי השמש.
עוד בנושא באתר הידען: