פעילות השמש עשויה לעלות ככל שהשמש תגיע לשלב האלקטרומגנטי המקסימלי שלה בשנת 2025.
ביום שישי, 17 בפברואר, פרץ חלק מהשמש. הבזק אור בוהק בצורה נוקבת - התלקחות סולארית - האיר לזמן קצר מהאיבר השמאלי של הכוכב שלנו, שם הוא נלכד ב תמונה אולטרה סגולה של חללית הכוכבים Solar Dynamics Observatory של נאס"א.
"זה לא היה הגדול בהיסטוריה בשום אופן, אבל זה היה התלקחות X משמעותית," תומס ברגר, פיזיקאי שמש ומנהל המרכז לטכנולוגיה, מחקר וחינוך של מזג אוויר בחלל באוניברסיטת קולורדו בולדר. (ה"X" מתייחס ל מערכת דירוג האותיות של עוצמת התלקחות השמש, שנע בין התלקחויות קלות מסוג A ועד התלקחויות חמורות בדרגת X. "התלקחויות שמש בסדר גודל כזה יגרמו בדרך כלל להפרעות רדיו מסוימות בצד המואר של כדור הארץ למשך שעה או שעתיים", הוא אומר. בסופו של דבר, זה היה מתון למדי - לאההתלקחות הסולארית החזקה ביותר שתועדה אי פעם, בשנת 2003, היה חזק יותר מפי 100 בהשוואה - ולא גרם לבעיות גדולות.
עם זאת, אנו עומדים להיכנס לפרק הפכפך יותר במחזור הפעילות המגנטית של השמש בן 11 השנים. התלקחויות שמש הן אחת משלוש צורות עיקריות של פעילות התפרצות שמש, יחד עם פליטות מסה קורונליות וסופות קרינה, שצפויות לעלות בתדירות במהלך השנים הקרובות, לפי ברגר.
"אנחנו בשלב העולה של מחזור שמש 25, והפעילות הולכת לגדול", הוא אומר. (זה ידוע בתור מחזור שמש 25 בגלל מדענים החלה לראשונה לשמור תיעוד מפורט של כתמי שמש בשנת 1755, והיו 25 מחזורים מאז אותה תקופה.) השיא של תקופה זו, המכונה מקסימום השמש, אמור להתרחש בסביבות 2025. ה מקסימום סולארי אחרון היה ב-2014.
[קָשׁוּר: עד כמה עלינו להיות מודאגים לגבי התלקחויות שמש ומזג האוויר בחלל?]
אותה עלייה בפעילות שעלולה להשפיע במידה רבה על פעילויות חלל מתוכננות, כגון קבוצות הכוכבים הצומחות במהירות של לוויינים במסלול נמוך של כדור הארץ. ומקסימום שמש לשנת 2025 יתאים עם ארטמיס III של נאס"א, שמטרתו להחזיר בני אדם אל פני הירח - לא המקום הבטוח ביותר להיות בו בזמן סערת קרינת שמש.
"זו תהיה תקופה מעניינת מאוד אם נקבל סערה קיצונית במחזור השמש הזה", אומר ברגר.
מהו המחזור המגנטי של השמש?
השמש היא כדור ענק של פלזמה מתנדנדת ומחוממת, שהיא בעצם גז טעון חשמלית עם שדות מגנטיים בעלי עוצמה מפלצתית.
מסיבות שאסטרונומים עדיין לא מבינים, הפעילות של השדות המגנטיים הללו עולה ויורדת במהלך מחזור של 11 שנים. המחזור כולל גם שינויים באזורים הכהים על פני הכוכב, הידועים גם ככתמי שמש, כאשר יותר כתמים מופיעים כשהשמש נעה לעבר המקסימום השמש.
"כתמי שמש הם המקור להתפרצויות מגנטיות סולאריות", אומר ברגר. "ככל שכתם השמש גדול יותר, כך הפיצוץ גדול יותר. ככל שהשמש פעילה יותר, כך יותר כתמי שמש, וככל שכתמי השמש גדלים".
מחזור השמש הנוכחי בולט עד כה בגדול: עד כה, הוא פעיל יותר מהתחזית של קבוצות כמו המינהל הלאומי לאוקיאנוס והאטמוספירה מרכז חיזוי מזג האוויר בחלל, עם עוד כתמי שמש מופיעים על השמש שחזה.
"אנחנו לא יודעים אם זה ימשיך להיות פעיל יותר מהתחזית", אומר ברגר. "זה די מוקדם במשחק כאן ויכול לחזור אחורה לתחזית החלשה הזו בכל חודש".
האם התפרצויות שמש ישבשו את כדור הארץ ב-2025?
התפרצויות שמש מתרחשות כאשר קווי השדה המגנטי בכתם שמש מתעוותים ונקרעים, אומר ברגר, וגורמים לפיצוץ עם שלוש תוצאות אפשריות.
הראשון הוא התלקחות סולארית, כמו זו שנראתה ב-17 בפברואר, שהיא בעיקר שחרור של פוטונים. השני הוא פליטת מסה קורונלית, או שחרור גדול של פלזמה לחלל הבין-פלנטרי. והשלישית היא סערת קרינה הניזונה על ידי האצת חלקיקי אנרגיה כמו פרוטונים, בחירות ויונים. פליטת מסה קורונלית יכולה גם ליצור לפעמים סערת קרינה על ידי דחיפת חלקיקים טעונים לפניהם בזמן שהם ממהרים בחלל.
התלקחויות שמש, אם הן חזקות מספיק, עלולות לגרום להפרעות רדיו בצד המואר של כדור הארץ. פליטות המוניות העטרה הן ההתפרצויות שבאמת גורמות לבעיות. הפלזמה הטעונה יכולה ליצור סערה גיאומגנטית כשהיא פוגעת המגנטוספירה של הפלנטה שלנו, וכתוצאה מכך זוהרים מעוררי יראת כבוד בקטבים, ובמקביל גם זורעים הרס הן בטכנולוגיית רשת החשמל והן בטכנולוגיית הלוויין, אומר ברגר. סופה גיאומגנטית גדולה יכולה לחמם את האטמוספירה כך שהיא תתנפח, תיגרר אחרי לוויינים עפים נמוך ואפילו תמשוך חלק מהמסלול, כפי שהיה המקרה הנדון של 40 לווייני Starlink ששוגרו לאחרונה ב-4 בפברואר 2022.
עם זאת, לא כל פליטת מסה עטרה תגיע לכדור הארץ. רבים, כמו הפליטה הקשורה להתפרצות 17 בפברואר, עפים לחלל הרחק מהכוכב שלנו. השאלה היא אם עוד יכוונו בדרכנו כשאנחנו נמהרים לעבר מקסימום השמש.
"מחקרים אחרונים באמת מתחילים לאשר שכמעט בכל מחזור שמש יש התפרצות ממש ממש גדולה", אומר ברגר, "אז זה באמת רק עניין של לאיזה כיוון בחלל הוא הולך".
כיצד אנו מתכננים את עתידה הסורר של השמש?
התפרצויות שמש חזקות באמת יכולות להוביל לסופות גיאומגנטיות הפוגעות באלקטרוניקה על הקרקע, כמו הסופה ב-1989 דפק כמה רשתות חשמל. אבל הסיכונים היום גבוהים יותר מאשר ב-1989, ולו רק בגלל שיש הרבה יותר טכנולוגיה, ואנשים, בחלל על בסיס קבוע. למשל, היו יותר מ-5,700 לוויינים במסלול בסוף 2022, בעוד שב-1989 היו פחות מ-500 לוויינים.
"אם נקבל סופה גיאומגנטית קיצונית עכשיו, יש כל כך הרבה דברים שם למעלה שינועו בכל מקום", אומר ברגר. "אנחנו מודאגים מסיכון מוגבר להתנגשות מההתנגשות הבאה".
[קָשׁוּר: מה קורה כשהשמש בוערת?]
עם תכנון נאס"א חוזרים לירח ו בסופו של דבר למאדים, מדענים יצטרכו להשתפר הרבה יותר בחיזוי התפרצויות שמש. פיזיקאים כמו ברגר וחוקרים במרכז לחיזוי מזג האוויר בחלל יכולים כיום לחזות התפרצויות שמש, אבל עם מה שמטאורולוגים יחשבו על דיוק ופרטים עלובים למדי בהשוואה לתחזית של 10 ימים של שמש ו גֶשֶׁם.
"אנחנו יכולים להגיד לך מתי פליטת המסה העטרה תגיע, בערך, פלוס מינוס 10 שעות", מסביר ברגר, "אבל אין לנו דרך טובה לחזות מה עומד לקרות סביבת מסלול נמוכה של כדור הארץ." במילים אחרות, קשה לומר עד כמה סופה גיאומגנטית תשפיע על הפעולה והמסלול של לוויינים ופעולות חשמליות רגילות על קרקע, אדמה.
נקודת הדביקה לתחזיות טובות יותר היא שבעוד ש-NOAA מפעיל סימולציה מתמשכת של החלק העליון של כדור הארץ אווירה, המודל הזה עדיין לא מסוגל להטמיע נתונים בזמן אמת כמו מודלים של תחזית מזג אוויר יבשתית פחית. "זוהי תוכנית מחקר שייקח כמה שנים עד שתצא לפועל", אומר ברגר.
בינתיים, השמש תמשיך לטפס לעבר המקסימום הסולארי בשנת 2025. אבל גם אחרי השיא הזה, זה לא אומר שלוויינים ואסטרונאוטים יצאו מהיער בכל הנוגע לסופות שמש. "באמת בכל עת בין 2028 או 2029, אנו עלולים לקבל התפרצות גדולה שמתחילה לפגוע בכדור הארץ", אומר ברגר. זה כנראה לא ישפיע על חיי היומיום, אבל נאס"א ומפעילי לוויינים יצטרכו להשגיח על השמש.
