חללית חדשה שתשוגר השבוע תעביר תצלומי וידאו באיכות גבוהה של השמש

הלוויין SDO – ראשי תיבות באנגלית של מצפה השמש הדינאמי המתוכנן לשיגור ב-9 בפברואר 2010 ממרכז החלל קנדי בפלורידה. SDO מתוכנן לעקוב אחר השונות של השמש.

במשך מספר שנים תופס רעיון לא שגרתי את הקהילה האסטרונומית. הרעיון נוגד את האסכולה הותיקה הגורמת להרהורים בקרב המדענים, בעיקר הקלימטולוגים. השמש, מסבירה ליקה גוהנתקורטה ממטה נאס”א בוושינגטון, היא כוכב משתנה.

המגבלה היחידה היא העין האנושית. טלסקופים מודרנייים וחלליות שחקרו את השמש חדרו מעבר למעטה הבוהק של השמש ומצאו מערבולת של בלגן שלא ניתן לחיזוי. להבות שמש מתפוצצות בעוצמה של מיליון פצצות אטום, עננים של גז ממוגנט, גדולים דיים כדי לבלוע כוכב לכת, מתפרקים ויוצאים מפני השטח של השמש. חורים באטמוספירה של השמש יורקים גזים במהירות של מיליוני קמ”ש היוצרים את רוח השמש. וכל אלה תופעות שיכולות להתרחש ביום אחד.

בטווחי זמן ארוכים של עשורים ומאות שנים, פעילות השמש עולה ודועכת בקצב מורכב שהחוקרים עדיין לא מכירים במלואו. ה'קצב' המוכר ביותר הוא מחזור כתמי השמש בן 11 השנים המתואר כתהליך סדיר המתנהל כמו שעון. למעשה, נראה שיש למנגננון הזה מוח משלו.

“זה אפילו לא 12 שנים” אומרת גוהנתקורטה. “אורך המחזור משתנה בין 9 ל-12 שנים. כמה מהמחזורים אינטנסיביים, ומופיעים בהם כתמי שמש ולהבות בכמויות גדולות. אחרים מתונים בעלי פעילות מועטה של השמש. במאה ה-17, במהלך תקופה המכונה המינימום של מאונדר, נראה שהמחזור עצר לחלוטין למשך כשבעים שנה ואיש אינו יודע מדוע.”

ואולם אין צורך ללכת כל כך רחוק בזמן, כדי למצוא דוגמאות לאי יכולת החיזוי של מחזור זה. נכון לעכשיו השמש מטפסת לאט מהמינימום הנמוך ביותר במאה האחרונה שאיש לא ציפה לו. “עוצמת המינימום הסולארי בשנים 2008-2009 הפתיעה אותנו” אומר המומחה לכתמי שמש דייויד האת'ווי ממרכז החלל מרשל בהאנטסוויל אלבמה. “הוא מדגיש עד כמה רחוק אנחנו עדיין צריכים להגיע כדי לחזות בהצלחה את פעילות השמש.”

זו בעיה משום שהחברה האנושיצת פגיעה מאוד ללהבות השמש. בני האדם המודרניים תלויים ברשת של מערכות הייטק מקושורות בחיי היום יום הבסיסיים. רשתות הולכת חשמל, ניווט GPS, טיסות באוויר, שירותים פיננסיים, תקשורת רדיו בשעת חרום – כל אלה לעולים להפגע בשל פעילות חזקה של השמש. לפי מחקר של האקדמיה הלאומית האמריקנית למדעים משנת 2008, סופה בעוצמה המתרחשת פעם במאה שנה יכולה לגרום לנזקים כלכליים גדולים פי 20 מההוריקן קתרינה.

“הבנת השונות הזו היא קריטית” אמרה מדענית החלל ג'ודית לין ממצפה הצי בוושינגטון. “דרך החיים המודרנית שלנו תלויה בכך”.

וכאן נכנס לתמונה הלוויין SDO – ראשי תיבות באנגלית של מצפה השמש הדינאמי המתוכנן לשיגור ב-9 בפברואר 2010 ממרכז החלל קנדי בפלורידה. SDO מתוכנן לעקוב אחר השונות של השמש, שלא כמו משימות השמש הקודמות. הוא יצפה בשמש מהר יותר עמוק יותר ויספק פרטים רבים יותר מאשר משימות קודמות, וישבור את מגבלות לוח הזמנים ויבהיר את הפרטים שעד כה היו חסרים בפיסיקת השמש.

http://www.youtube.com/watch?v=-a1qjxYN2v0

בסרטון, השדה המגנטי של סופת שמש העומדת להתפרץ. SDO יצלם תמונות כאלה, אך באיכות הרבה יותר ט ובה – עם מצלמה חזקה פי 10 ממצלמת HD, והוא ישדר תמונות בהירות ומפורטות דיין כדי למלא מסך IMAX.

גוהנתקורטה מאמינה כי SDO הולך לחולל מהפכה בדרך שבה אנו רואים את השמש. המהפכה מתחילה בצילום המהיר. SDO תקליט תמונות באיכות IMAX של השמש מדי עשר שניות ותשתמש במערך של טלסקופים רחבי טווח ספקטרלי המכונים Atmospheric Imaging Assembly (AIA). לשם השוואה, מצפים קודמים צילמו תמונה אחת לכמה דקות ברזולוציה הדומה לזו שבה אנו רואים היום תמונות באינטרנט, לא באולם קולנוע. החוקרים מאמינים כי למצלמות המהירות של SDO תהי השפעה על פיסיקת השמש כפי שהצילום המהיר הקונבנציונלי קידם מדעים רבים במאה ה-19.

SDO לא תעצור בפני השטח של השמש. מערכת ההדמיה המגנטית ההליוסייסמית (HMI) יכולה להביט עמוק לתוך השמש ולהבחין בדינמו שלה. הדינמו של השמש הוא רשת של זרמי פלזמה תת קרקעיים היוצרים את השדה המגנטי החזק ולפעמים גם הנפיץ של השמש. הדינמו הזה מווסת את כל סוגי הפעילויות בשמש – מהתפרצויות מהירות כברק של להבות שמש ועד למחזורים האיטיים של כתמי השמש.

“הבנת הפעילות הפנימית של הדינמו של השמש היה מזמן 'הגביע הקדוש' של פיסיקת השמש, אומר דין פסנל ממרכז טיסות החלל גודארד של נאס”א במרילנד. “HMI יכול סוף סוף לספק לנו גישה למידע זה.

הדינמו הזה מתחבא מתחת לשכבת גז חם בעובי של כ-200 אלף ק”מ. SDO חודרת את השכבה הזו תוך שימוש בטכנולוגיה המוכרת לגיאולוגים – סיסמולוגיה. כפי שגיאולוגים חוקרים את פנים כדור הארץ תוך שהם נעזרים בגלים שיוצרים רעידות אדמה, הפיסיקאים של השמש חוקרים את פנים השמש באמצעות הגלים האקוסטיים הנוצרים בידי המערבולת הרותחת העצמית של השמש. HMI מגלה את הגלים הללו, שהחוקרים על כדור הארץ יכולים להפוך לתמונות בהירות. “זה כמו לצלם תמונת אולטרסאונד של אם הרה” מסביר פסנל. “אנחנו יכולים לראות את התינוק ממש דרך העור.”

למאמר באתר נאס”א