סילונים זעירים מפעילים את רוח השמש

מצד אחד, השמש מספקת חום ואור מעניקי חיים. מצד שני, הוא פולט זרם בלתי פוסק של חלקיקים טעונים שעלולים להזיק. החלקיקים האלה יוצרים את רוח השמש, והיא לא פחות אדירה מהמוצרים האחרים של הכוכב שלנו. ללא השדה המגנטי של כדור הארץ שיגן על פני כוכב הלכת שלנו, היינו עומדים כל הזמן בפני הפצצה של קרינה מייננת.

אבל אסטרונומים מעולם לא היו בטוחים לחלוטין מהיכן מגיעים החלקיקים האלה או כיצד הם נעים לחלל הבין-כוכבי. כעת, הם מצאו רמז מבטיח. שימוש ב-ESA אורביטר שמש חלליות, חוקרים מצאו סילונים מיניאטוריים שנראים מתעלים חלקיקים דרך חורים בקורונה של השמש והרחק מהכוכב. סילונים אלה עשויים להשתלב כדי להעיף את רוח השמש, כך טוענת קבוצת אסטרונומים במאמר יצא לאור ביומן מַדָע ביום חמישי.

הקורונה, השכבה החיצונית ביותר של כוכב, היא נדן של פלזמה גלית. זה כמעט תמיד מוסתר באור הנראה, למרות שכן חמים יותר אלפי פעמים מאשר השכבות שמתחת. ייתכן שנראה את השכבה החיצונית הזו רק במהלך א ליקוי חמה, כאשר הירח מוחק את שאר השמש.

אבל הקורונה אינה שכבה אחת אחידה. הַדמָיָה

השמש באולטרה סגול חושף דוגמיות כהות משתנות: אזורים שבהם הפלזמה של הקורונה קרירה יותר ופחות צפופה. אסטרונומים קוראים לאזורים האלה חורים קורונליים.

[קָשׁוּר: מדוע החלל קר אם השמש חמה?]

נראה כי חורי העטרה גם מפסלים את השדה המגנטי העוצמתי, המשתנה ללא סוף, של השמש. בחלקים אלה, קווים המנחים השדה המגנטי של השמש נראה כאילו נושב החוצה. "בדרך כלל, שדות מגנטיים בלולאה חזרה אל פני השטח הסולאריים, אך באזורי השדה הפתוחים הללו קווי הכוח נמתחים אל החלל הבין-פלנטרי", אומר לקשמי פראדיפ צ'יטה, אסטרונום במכון מקס פלנק לחקר מערכת השמש בגטינגן, גרמניה, ואחד ממחברי המאמר.

זה גם בתוך החורים העטרה שקווי השדה המגנטי של השמש יכולים להיקשר על עצמם. כאשר זה קורה, השדה המגנטי מתיישר מחדש ומתחבר מחדש, ויוצר נחשולים חשמליים עזים. ההתפרצויות האנרגטיות ההן שואבות מהן שכבות עמוקות יותר של השמש ולהעיף אותם במטוסים שיכולים להשתרע על פני יותר מאלף קילומטרים. אסטרונומים חשדו זה מכבר שסילונים אלה מתדלקים את רוח השמש, אך לא ידעו אם הסילונים הללו יכולים לספק מספיק חלקיקים כדי למלא את רוח השמש שאנו צופים בה.

חלליות צופה בשמש כמו Yohkoh ו סוהו היו מסוגלים לראות מטוסים מאז שנות ה-90. אבל אסטרונומים אומרים שלאף אחד אין את יכולות הסיור של Solar Orbiter, שהושק ב-2020. בגישה הקרובה ביותר שלו, Solar Orbiter צולל קרוב יותר לשמש מאשר מרקורי.

"לאורביטר לשמש יש את היתרון שהוא ממוקם קרוב לשמש, כך שהוא יכול לזהות סילונים קטנים וקלושים יותר", אומר יי-מינג וואנג, אסטרונום במעבדת המחקר הצי האמריקאי, שלא היה מחבר המאמר.

במרץ 2022, צ'יטה ועמיתיו מיקדו את אחת ממצלמות האולטרה-סגול של Solar Orbiter בחור עטרה שנמצא ליד הקוטב הדרומי של השמש. כשהם עשו זאת, הם צפו בסוג של סילון מיניאטורי שלא ראה קודם לכן על ידי בני אדם. כל אחד מהמטוסים הזעירים הללו נשא בסביבות טריליון האנרגיה של גרסה בגודל מלא. המחברים כינו את "סילוני ה-picoflare" הללו, תוך שהם צוללים בקידומות של מערכת SI.

הנחשולים הנשמעים המקסים האלה לא נשארים בסביבה. כל מטוס פיקופלאר חולף נמשך כדקה. אבל זו עדיין השמש - מקום בעל כוח עצום. סילון סולארי יחיד עשוי ליצור מספיק אנרגיה כדי להפעיל עיר קטנה למשך שנה.

[קָשׁוּר: איך צל שמש הקשור לאסטרואיד יכול לקרר את כדור הארץ]

המחברים סרקו רק חלק אחד קטן מהשמש, אבל הם ראו סילוני פיקופלאר בכל פינה שהם הסתכלו. סביר להניח שהם מכסים חלק גדול משטח השמש. מספר עצום של סילונים מיניאטוריים, אם כן, עשויים להשתלב לתהליך בקנה מידה גדול המעביר חלקיקים טעונים הרחק מהכוכב החוצה לכיוון כוכבי הלכת.

"אנו מציעים שמטוסי פיקופלאר זעירים אלה יכולים למעשה להיות מקור עיקרי למסה ואנרגיה לשמירה על רוח השמש", אומר צ'יטה.

בשנים עברו, אסטרונומים רבים חשבו על רוח השמש כעל זרימה קבועה, הזורמת הרחק מהשמש בקצב קבוע. אבל, אם מטוסי פיקופלאר גואים מניעים את רוח השמש, אז התופעה עשויה למעשה להיות מרופדת, לא אחידה ובתדירות מתמדת. מטוסי Picoflare אולי אינם המקור היחיד לרוח השמש, אבל אם צ'יטה ועמיתיו צודקים, הם לפחות תורמים משמעותיים.

למרבה המזל, למדענים בעוד כמה שנים יהיו הרבה כלים נוספים להציץ אל השמש. לצד ה-Solar Orbiter - וחלליות עתידיות שרואות שמש, כמו ההובלה היפנית SOLAR-C- יהיו להם מגנטוגרמות סולאריות חזקות יותר, מכשירים המאפשרים להם למדוד ישירות את השדה המגנטי של השמש ממקומות כמו דרום קליפורניה ו מאווי, מסוגל לעקוב אחר התנודות המגנטיות המניעות את מטוסי השמש מכאן מכדור הארץ.