החמצן דולף מהאטמוספירה לחלל

הבריחה מתבצעת בעת האינטראקציה בין רוח השמש ובין אטמוספירת כדור הארץ, המוכרת לנו כתופעת זוהר הקוטב, אך אין דאגה, הכמויות זניחות כרגע. כאשר השמש תהיה חמה יותר המצב ישתנה

הגזים היוצאים מזוהר הקוטב. איור - סוכנות החלל האירופית ESA
הגזים היוצאים מזוהר הקוטב. איור - סוכנות החלל האירופית ESA

חמצן דולף באורח קבע מאטמוספירת כדור הארץ אל החלל. מדידות שבוצעו בידי לווינים במהלך שנות השמונים ושנות התשעים הראה כי יוני חמצן הבורחים מכדור הארץ התגלו כשהם מגיעים לגובה רב משציפו ועפים במהירות גבוהה מהצפוי. משמעות הדבר הוא שסוג מסוים של מנגננון האצה מעורב בתהליך.

כעת עבודה חדשה על הנתונים שנאספו על ידי צביר לוויני  Cluster של סוכנות החלל האירופית, הראה כי השדה המגנטי של כדור הארץ עצמו הוא המאיץ את החמצן עד למהירות הבריחה, אך אין מה לדאוג. בהשוואה למאגר של הגז תומך החיים הזה בכדור הארץ, הכמות הבורחת החוצה היא זניחה. ואולם בעתיד הרחוק, כאשר השמש תתחיל להתחמם לעת זקנה, האיזון עלול להשתנות ושיעורי החמצן שיברחו מהאטמוספירה יתחילו להיות משמעותיים.

מהנתונים שנאספו בין השנים 2001 ל-2003, צברו מדעני קלאסטר מידע אודות קרניים של אטומי חמצן טעונים – המוכרים בשם יונים, זורמים מאיזורי הקטבים של כדור הארץ אל החלל. קלאסטר גם מדד את עוצמתו וכיוונו של השה המגנטי בכל מקום בו נכחו הקרניים.

האנס נילסון, מהמכון השבדי לפיסיקת חלל, וראש צוות מדעני החללל שניתח את הנתונים אומר כי הקבוצה שלו גילתה כי החמצן מואץ בשל שינוי כיוון השדה המגנטי "זה מאוד דומה לאפקט של משחק הבול-פגיעה."

הצורך בעבודה משותפת של כל ארבעת לוויני הצביר חיונים לניתוח משום שהם נותנים לאסטרונומים דרך למדוד את עוצמת וכיוון השדה המגנטי על פני שטחים נרחבים. "קלאסטר מאפשר לנו למדוד את הגרדיינט של השדה המגנטי ולראות את כיוון השינוי לאורך זמן" אמר נילסון.

לפני עידן החלל, המדענים האמינו כי השדה המגנטי של כדור הארץ התמלא רק בחלקיקים מרוח השמש – הזרם הבלתי פוסק של חלקיקים הבורחים מהשמש. לפיכך שדה זה מגן על האטמוספרה של כדור הארץ ממגע ישיר עם רוח השמש.

"אנו מתחילים להבין עד כמה אינטראקציות רבות יכולות להתרחש בין רוח השמש והאטמוספרה" אומר נילסון. "חלקיקים םאנרגטיים מרוח השמש יכולים להיתעל לאורך קוי השדה המגנטי, וכאשר יפגעו באטמוספירה של כדור הארץ הם יוצרים את זוהר הקטבים. אותם התנגשויות גם יוצרות את יוני החמצן שיש להם מספיק אנרגיה כדי להאיץ החוצה מהאטמוספרה ולהגיע לסביבה המגנטית של כדור הארץ.

הנתונים של קלאסטר נמדדו מעל הקטבים באמצעות הלווינים הנעים בגבהים של 30 אלף ו-64 אלף קילומטרים. הנתונים מסייעים למדענים להבין מעשוי להתרחש בעתיד. "אנו יכולים רק לחזות את השינויים העתידיים אם נבין מהו המנגנון המעורב בתהליך", אומר נילסון.

לידיעה באתר סוכנות החלל האירופית

ידיעות קודמות בנושא זה באתר הידען

שיתוף ב facebook
שיתוף ב twitter
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב email
שיתוף ב print

7 תגובות

  1. לא. בן-נר:
    כן. יש זוהר צפוני (אורורה בוראליס), ויש זוהר דרומי (אורורה אוסטראליס).

  2. ליהודה,

    השכבה העליונה של האטמוספירה (יונוספירה) מכילה יונים מסוגים שונים בגבהים שונים והיא מאד מורכבת (ומשתנה בהתאם לעונות השנה, אם זה יום או לילה, וכו'). השכבות העליונות יותר מכילות בעיקר יונים של חמצן – זוהי עובדה אמפירית. זה עשוי להסביר מדוע הלווינים מגלים יוני חמצן (ולא יוני חנקן) שבורחים מהאטמוספירה.

    אני מסכים שאין שום סיבה לדאגה מריקון האטמוספירה כביכול. אבל ידע הוא כח. חשוב להכיר את התהליכים באטמוספירה, אפילוכאלו שנראים לנו זניחים. גם אוזון היא מולקולה זניחה: נמצאת בעיקר בגובה של 20 עד 40 ק"מ, ואפילו שם, היא בריכוז של פחות מ 1 ל 100000 (!). ובכל זאת מסתבר שהתהליך של ההתדלדלות שלו הוא מאד חשוב.

    גמר חתימה טובה!

  3. למי שיודע ויכול לענות :
    האם זהר הקוטב מופיע בשני הקטבים או רק בקוטב אחד (הצפוני ?) ? הרי (לפי הבנתי) מה שמכונה "רוח השמש" הוא שטף של יוני מימן והליום בעלי מטען חשמלי חיובי. לפיכך אני משער שאין סימטריה בין שני הקטבים המגנטיים של כדה"א, באינטראקציה שבין "רוח השמש" והשדה המגנטי של כדה"א.

  4. לי ניראה שאותו זוהר משפיע גם על אטומי החנקן כך שבס"ה מה שאמור לקרות שהאויר יהיה טיפה יותר דליל.
    בנוסף הרי תוך מיליון שנה נוכל ליצר כמה חמצן שאנו רוצים בכורים אטומיים, אז למה לדאוג?
    יום טוב
    סבדרמיש יהודה

  5. איציק צודק, רק 4 מיליון שנה זה הרבה יותר מבהיל מ-4 מיליארד שנה.
    מצחיק, לא?! למה להיבהל מ-4 מיליון שנים? מבחינה אישית, בטוח לא נגיע לשם. במקרה שהמין האנושי(או מה שהוא יהיה מבחינה אבולוציונית באותו זמן) ישרוד עד אז, סיכוי טוב שכבר נהיה פזורים בכל מערכת השמש והרבה מעבר לה. או שתהיה לנו היכולת לפצות על התופעה או שכבר לא יהיה לנו אכפת כל כך מכוכב לכת בודד. בגדול, איציק, סתם אתה נבהל. סביר יותר שלא נשרוד אפילו 4,000 שנה או אולי אפילו 400 שנה(מישהו מהמר על פחות, אולי 40 שנה?!). בסבירות גבוה שזאת תהיה סוג של התאבדות ציביליזציונית.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

דילוג לתוכן