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

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

• כבלים מגנטיים מקשרים בין השמש לכדור הארץ
• המפץ הקטן שגרם להיווצרות מערכת השמש
• מכשיר חדש יוכל ללמד על יצירת כוכבי לכת וירחים