ממצאי Solar Orbiter מצביעים על מודל "דומינו" של איחוי מגנטי מחודש המסלים במהירות להתפרצות בעוצמה גבוהה
התפרצויות סולאריות (Solar flares) נמנות על התופעות האנרגטיות ביותר במערכת השמש. במהלך דקות ספורות משתחררות כמויות עצומות של אנרגיה שהצטברה בתצורות מגנטיות מורכבות בקורונה השמשית. בעוד שהקהילה המדעית מזהה כבר עשרות שנים את תהליך האיחוי המגנטי המחודש (magnetic reconnection) כמנגנון היסודי, נותרה שאלה מהותית ללא מענה מספק: כיצד בדיוק מתרחשת שחרור האנרגיה בקצב כה מהיר, ובאילו תנאים מתפתחת התפרצות בעלת עוצמה גבוהה במקום רצף של אירועים מינוריים. ממצאים עדכניים שהתקבלו מהחללית Solar Orbiter מעלים הצעה קונקרטית: המנגנון אינו מבוסס על "פיצוץ" בודד, אלא על רצף מדורג של תופעות איחוי מחודש בסדר גודל קטן, המסלימות במהירות ליצירת "מפולת מגנטית" שמניעה את ההתפרצות העיקרית.
שיטת המחקר והתצפית
הנתונים התקבלו במסגרת אירוע שתועד במהלך מעבר קרבה של החללית Solar Orbiter ביחס לשמש, ב-30 בספטמבר 2024. צוותי התצפית הצליחו לבצע תיאום יוצא דופן של מכשירים שונים, המאפשר מעקב רציף החל משכבות הקורונה החמות ועד לאזור הפוטוספרה. החידוש המרכזי טמון בשילוב בין מספר כלי מדידה, כאשר תרומה מרכזית התקבלה ממכשיר ה-EUI (Extreme Ultraviolet Imager), שסיפק רצף של תמונות ברזולוציה מרחבית גבוהה במיוחד ובקצב דגימה מהיר (עדכונים כל שתי שניות בקירוב). כך התאפשר מעקב אחר הפרטים הדינמיים העדינים של האירוע. במקביל, נאספו נתונים משלימים הנוגעים לטמפרטורות, למבנה השדה המגנטי ולפליטות אנרגטיות כגון קרינת רנטגן, על מנת להימנע מהסקת מסקנות המבוססות על מקור תצפית יחיד.
המושג "מפולת מגנטית" – הסבר פיזיקלי
האנלוגיה המתאימה היא זו של מפולת שלג: שינוי התחלתי קטן מעורר שינויים נוספים, אשר בתורם מפעילים את האירוע הבא, וכך נוצרת תגובת שרשרת המתפשטת בזמן ובמרחב. על פי התיאור במחקר, בשלבים המוקדמים של האירוע מתרחשים אזורי איחוי מגנטי מחודש קטנים וזמניים בקורונה. תהליכים אלה משנים את התצורה המקומית של השדה המגנטי או מחלישים את יציבותו, ובכך יוצרים תנאים נוחים להתרחשות נוספת של איחוי מגנטי מחודש באזורים סמוכים, וכך הלאה. במקום לתפוס את ההתפרצות כאירוע מונוליתי יחיד, התמונה המתקבלת היא של מערכת אירועים זעירים המזינים זה את זה עד להגעה לסף קריטי שבו נוצרת התפרצות בעלת עוצמה ניכרת.
תצפית על "גשם קורונלי" לאחר שיא ההתפרצות
אחת החתימות המעניינות בתצפיות היא הופעתו של "גשם קורונלי": גושי פלזמה זוהרים הנראים כאילו "יורדים" לאורך קשתות השדה המגנטי גם לאחר שההתפרצות המרכזית כבר דעכה. תופעה זו חשובה משום שהיא מעידה על כך שהמערכת ממשיכה לעבור תהליכי עיבוד אנרגטי וארגון מחדש של השדות המגנטיים גם לאחר השיא, ואינה חוזרת מיידית למצב איזון. אם מנגנון המפולת הוא אכן תופעה נפוצה, ייתכן כי חתימות מסוג זה יוכלו לשמש בעתיד כאינדיקטור לכך שהאזור הפעיל נותר בעל פוטנציאל לשחרור אנרגיה נוסף.
השלכות על חיזוי מזג האוויר החללי
התפרצויות בעוצמה גבוהה עשויות להוביל לשרשרת של השפעות המגיעות עד לכדור הארץ, כגון סערות גיאומגנטיות, שיבושים בתקשורת רדיו וחשיפה מוגברת של לוויינים לקרינה. המחקר הנוכחי אינו מציע יכולת חיזוי מיידית של התפרצויות גדולות, אולם הוא מספק מודל פיזיקלי מפורט שניתן לחפש עבורו "סימני אזהרה מוקדמים" – למשל, תדירות ועוצמה של אירועי איחוי מגנטי מחודש בסדר גודל קטן המופיעים לפני התפרצות עיקרית. ההנחה המדעית היא שאם יפותחו יכולות לזיהוי דפוסי ההסלמה, ניתן יהיה לשפר את מערכות ההתראה המוקדמת.
עוד בנושא באתר הידען:
