זמן קריאה: כ-15 דקות

חדשות השמש 3.12.26 – מדוע עטרת השמש כל כך חמה?

מדורה שחמה יותר ככל שמתרחקים ממנה

דמיינו שאתם יושבים ליד מדורה. ככל שמתקרבים לגחלים חם יותר, וככל שמתרחקים – קר יותר. זה כל כך מובן מאליו, שאיש לא חושב על כך פעמיים. אבל השמש מתנהגת הפוך. טמפרטורת פני השמש הנראים, הפוטוספרה, היא כ-5,500 מעלות צלזיוס (כ-5,800 קלווין). מעליהם משתרעת העטרה: האטמוספרה החיצונית והדלילה של השמש, זו שנראית כהילה לבנה וזוהרת בזמן ליקוי חמה מלא. והעטרה הזאת לוהטת ביותר ממיליון מעלות – חמה פי מאתיים בערך מהשטח שמתחתיה. כאן מתחילה החידה. באופן טבעי, חום עובר מגוף חם לגוף קר ממנו – ולעולם לא להפך. לכן החום שעולה מפני השמש יכול לחמם את העטרה, אבל לא לטמפרטורה גבוהה מזו של פני השטח עצמם – כמו שאוויר ליד תנור מתחמם, אבל אף פעם לא נעשה חם יותר מהתנור עצמו. כדי להגיע למיליון מעלות, חייב להיות מנגנון אחר, שמעביר אנרגיה כלפי מעלה בצורה שאינה חום, ופורק אותה רק בגובה. איזה מנגנון? בשאלה הזו, "בעיית חימום העטרה", מתחבטים פיזיקאים כבר יותר משמונים שנה. בחודשים האחרונים התפרסמו חמישה מחקרים שמוסיפים פיסות חדשות לפאזל. הם הגיעו ממקומות שונים מאוד – טלסקופ שנישא על בלון בסטרטוספרה, מעבדת לייזר בסין והחללית האירופית Solar Orbiter – ובכל זאת הם מספרים סיפור אחד: את העטרה מחממת אנרגיה מגנטית, שמשתחררת במנות קטנות, מהירות וכמעט בלתי פוסקות. בגיליון הזה נעקוב אחרי האנרגיה הזו לאורך כל הדרך: מהמקום שבו היא נאגרת, דרך הרגע שבו היא משתחררת, ועד העקבות שהיא משאירה ברוח השמש שמגיעה עד אלינו.

מגנטים, מיתרים וקווים שנקרעים

כמעט כל החוקרים מסכימים על דבר אחד: מקור האנרגיה הוא השדה המגנטי של השמש. כדי להבין למה, צריך להכיר שתי עובדות. הראשונה: פני השמש נמצאים בתנועה מתמדת: גז חם עולה מבפנים, מתקרר ושוקע בחזרה – תהליך שנקרא הסעה, בדומה למה שקורה בסיר דייסה סמיכה על האש. כל "בועה" כזו, גרנולה בלשון המקצועית, רוחבה כ-1,000 עד 1,500 ק"מ, והיא קיימת בדרך כלל 10 עד 20 דקות בלבד לפני שאחרת תופסת את מקומה. השנייה: החומר בשמש הוא פלזמה – גז חם כל כך, שהאטומים שלו איבדו אלקטרונים והוא מוליך חשמל. בפלזמה כזו השדה המגנטי והחומר כבולים זה לזה: החומר לא יכול לחצות את קווי השדה, ולכן כשהוא זז הוא סוחב אותם איתו. זה דומה לחוטים שנתקעו בתוך בצק: בכל פעם שלשים את הבצק, החוטים נמתחים ומתעקמים יחד איתו. קווי השדה של השמש יוצאים מפני השטח ומתמשכים גבוה אל תוך העטרה, והקצוות התחתונים שלהם נעוצים בגז שנמצא בתנועת הסעה. כל תנועה של הגז מושכת, מסובבת ומטלטלת את הקצוות האלה, וההפרעה מועברת לאורך קווי השדה עד לעטרה. כך נכנסת אנרגיה למערכת: תנועת הגז באזור ההסעה – מתחת לפני השמש ובפני השמש עצמם – מותחת ומפתלת את קווי השדה, והאנרגיה שלה נאגרת בשדה המגנטי שמעל פני השמש, בכרומוספרה ובעטרה. זה דומה לגומייה שמותחים ומפתלים: האנרגיה של היד שמותחת נשמרת בגומייה עצמה. השאלה היא איך האנרגיה הזו הופכת בסוף לחום. יש לכך שני הסברים עיקריים, שנחקרים כבר עשרות שנים:
  • גלים. קווי השדה מתנהגים כמו מיתרי גיטרה מתוחים. כשמטלטלים את בסיסם, רעידות עולות לאורכם כלפי מעלה. אלה גלי אלפוון, על שם הפיזיקאי השוודי האנס אלפוון. בעטרה הגלים מתערבלים ונשברים, והאנרגיה שלהם הופכת לחום – כמו גלי ים שמביאים אנרגיה מלב הים ופורקים אותה רק על החוף.
  • ננו-התלקחויות. לפי ההסבר הזה, שהציע הפיזיקאי יוג'ין פארקר ב-1988, קווי השדה מתפתלים ומסתבכים עד שהמתח בהם נעשה גדול מדי. אז קווים סמוכים שכיוונם הפוך "נקרעים" ומתחברים מחדש בתצורה פשוטה יותר, והעודף משתחרר בבת אחת כחום וכתנועה. לתהליך קוראים חיבור מחדש מגנטי (magnetic reconnection), והוא גם המנוע של ההתלקחויות הגדולות. ההבדל הוא בגודל: כל ננו-התלקחות חלשה פי מיליארד בערך מהתלקחות גדולה, אבל הן מתרחשות במיליונים, ויחד הן יכולות ליצור חימום כמעט רציף.
שני ההסברים לא סותרים זה את זה. שניהם מתחילים מאותה נקודה – קווי שדה שההסעה מטלטלת – ונבדלים רק באופן שבו האנרגיה נפרקת: ברעידות מתמשכות או בקריעות פתאומיות. הקושי הוא ששני התהליכים מתרחשים בקנה מידה קטן מדי ובמהירות גבוהה מדי לרוב הטלסקופים. לכן ההערכה הרווחת היום היא שהעטרה מגוונת, וכמה מנגנונים פועלים בה במקביל. ארבעת הממצאים שלהלן מסודרים לפי מסלול האנרגיה: הראשון מראה היכן היא נאגרת, השני משחזר במעבדה את רגע השחרור, השלישי תופס את השחרור על השמש עצמה, והרביעי מוצא את עקבותיו בחלל.

ממצא 1: מאגר האנרגיה – רשת חוטים מגנטית מעל השמש "השקטה"

רוב שטח השמש, בכל רגע נתון, הוא "שמש שקטה": אזורים בלי כתמים ובלי התלקחויות. הם נראים משעממים, ולכן המחקר התמקד שנים רבות דווקא באזורים הפעילים. מחקר חדש בהובלת המצפה האסטרונומי הלאומי של יפן (NAOJ), שפורסם באוקטובר ב-The Astrophysical Journal Letters, מראה שהשקט הזה מטעה. הכלי. Sunrise III הוא טלסקופ שמש בקוטר מטר, שבלון ענק נשא לגובה של כ-35 ק"מ. בגובה הזה הוא נמצא מעל רוב האטמוספרה של כדור הארץ, שמרצדת ומטשטשת את התמונה. הטיסה התקיימה ב-2024, ומאז נותחו הנתונים. המכשיר המרכזי במחקר, SCIP, מודד את השדה המגנטי מתוך האור עצמו. שדה מגנטי משנה מעט את האור שעובר דרכו: הוא מפצל קווים ספקטרליים ומשנה את הקיטוב שלהם. מהשינויים האלה אפשר לחשב את עוצמת השדה ואת כיוונו. SCIP עושה זאת באור תת-אדום, ובשני גבהים: בפני השטח ובכרומוספרה, השכבה הדקה שמעליהם. כך אפשר לשחזר את השדה בשלושה ממדים.
מפות השדה המגנטי בפני השמש ובכרומוספרה מעל אזור שקט
השדה המגנטי מעל אזור שקט בשמש, כפי שמדד SCIP: בפני השטח (משמאל) ובכרומוספרה (מימין). אדום וכחול מסמנים את שני הקטבים המגנטיים. בכרומוספרה השדה מתפרש על שטח רחב בהרבה, והעיגולים הירוקים מסמנים מבנים דמויי חוטים שהקוטביות שלהם הפוכה מזו של סביבתם. קרדיט: NAOJ/Sunrise-III/SCIP-Team
בשמש השקטה השדה המגנטי מרוכז בעיקר לאורך הגבולות של תאי זרימה ענקיים שמתחת לפני השטח. מעל הריכוזים האלה קווי השדה מתפרשים לצדדים, כמו ענפי עץ, ונפגשים עם קווים מריכוזים שכנים. כך נוצרת מעין "חופה" מגנטית (magnetic canopy) שמכסה את פני השטח. החוקרים ציפו לחופה פשוטה שמתרחבת באופן אחיד, אבל התברר שהיא מלאה במבנים דקים ומוארכים, כמו חוטים שנארגו לרשת. הצוות בדק גם אזור שקט ליד שפת השמש, ומדד שם שדות מגנטיים בתוך ספיקולות. אלה סילונים צרים של פלזמה שנורים כלפי מעלה מהכרומוספרה, ובשפת השמש הם נראים כמו דשא דק וצפוף. הדמיות מחשב ששחזרו את הדפוס מצביעות על תנועות בפני השטח שמפתלות את קווי השדה. הקווים המפותלים יוצרים בגובה את החוטים, כמו חוט צמר שמסובבים בקצהו. קו שדה מפותל הוא קו שדה טעון באנרגיה, בדיוק כמו גומייה מפותלת. אם הפיתולים קיימים גם בשמש השקטה, שמכסה את רוב שטח השמש, ייתכן שמאגר אנרגיה כזה קיים כמעט בכל מקום. המאגר הזה יכול להזין את שני המנגנונים שתיארנו קודם: קו שדה מתוח יכול לרטוט ולשלוח גלים כלפי מעלה, וקו שדה שמתפתל יותר ויותר עלול בסוף להיקרע ולהתחבר מחדש. הממצא הראשון מראה היכן האנרגיה נאגרת. הממצא הבא בודק מה קורה ברגע שקו שדה כזה נקרע.

ממצא 2: שחרור האנרגיה במעבדה – ננו-התלקחות מלאכותית

לראות ננו-התלקחות בודדת על השמש זה כמעט בלתי אפשרי: היא קטנה מדי וקצרה מדי. לכן חוקרים בסין ניסו לייצר אחת בעצמם. המחקר, בהובלת Wei Sun מהמכון הסיני לאנרגיה אטומית ו-Yongli Ping מאוניברסיטת בייג'ינג נורמל, פורסם ב-Physical Review Letters. החוקרים רצו לבדוק אם תופעה מסוימת שמתרחשת בעטרה יכולה להצית ננו-התלקחות ולחמם את הפלזמה. התופעה נקראת "גשם עטרתי": מדי פעם מתקררים בעטרה גושים של פלזמה, נעשים צפופים וכבדים מהסביבה שלהם, ונופלים בחזרה אל פני השמש לאורך קווי השדה, כמו טיפות גשם.
העטרה מקרוב, 27 בספטמבר 2023: במרכז-שמאל אפשר לראות גשם עטרתי – גושים כהים של פלזמה "קרה" יחסית שנופלים בחזרה לאורך קשתות לוהטות של מיליון מעלות. קרדיט: ESA & NASA/Solar Orbiter/EUI Team
גוש צפוף שנופל דרך סביבה דלילה ולוהטת דומה לנוזל כבד שמונח מעל נוזל קל, ומצב כזה לא יציב: בגבול בין השניים צומחות "אצבעות" שחודרות זו לתוך זו. לתופעה קוראים אי-יציבות ריילי-טיילור, ורואים אותה כשמטפטפים דיו לכוס מים: הטיפה לא שוקעת כגוש אחד, אלא מתפצלת לאצבעות ולפטריות. הדמיות מחשב קודמות הראו שבשמש האצבעות האלה יכולות לדחוס קווי שדה מגנטי זה אל זה, עד שהם מתחברים מחדש ומשחררים אנרגיה. זו בדיוק הקריעה של קווי השדה שתיארנו קודם. אבל עד עכשיו לא הייתה ראיה ישירה לכך שהתהליך הזה אכן מחמם את הפלזמה. את זה בדיוק ניסו להראות במעבדה. הניסוי. במתקן הלייזר Shenguang-II בשנגחאי כוונו ארבע אלומות לייזר אל מטרה קטנה מפלסטיק, שפני השטח שלה גליים. פולסים שנמשכו מיליארדית שנייה הפכו את הפלסטיק לפלזמה, והגלים שעל פני המטרה שימשו "זרעים" שמהם צמחו האצבעות. לניסוי בקרה השתמשו במטרה חלקה, שעליה אצבעות לא נוצרות. כך אפשר היה להשוות בין פלזמה עם אי-יציבות לפלזמה בלעדיה. התוצאה. כשהאצבעות קירבו שדות מגנטיים זה לזה ועוררו חיבור מחדש, טמפרטורת האלקטרונים המרבית כמעט הוכפלה לעומת ניסוי הבקרה. את הטמפרטורה מדדו מקרינת הרנטגן שפלטה הפלזמה: ככל שהאלקטרונים חמים יותר, קרינת הרנטגן שלהם נושאת אנרגיה גבוהה יותר. הסייגים. הפלזמה במעבדה צפופה בהרבה מזו שבעטרה, והתהליך מהיר בהרבה. החוקרים השוו כמה יחסים פיזיקליים מרכזיים כדי לבדוק אילו מסקנות אפשר להעביר מהמעבדה לשמש. אבל הניסוי לא משחזר את השלב הראשון: ההצטברות האיטית של אנרגיה מגנטית בפיתולים, שראינו בממצא הקודם. והשאלה הגדולה נשארת פתוחה: האם ננו-התלקחויות כאלה שכיחות מספיק כדי לספק חלק משמעותי מחום העטרה (phys.org)? כדי לענות על כך צריך לחזור לשמש עצמה, ולהסתכל עליה מספיק מקרוב ומספיק מהר.

ממצא 3: שחרור האנרגיה בשמש – Solar Orbiter קולטת תהליכים מהירים במיוחד

Solar Orbiter היא חללית של סוכנות החלל האירופית (ESA) בשיתוף נאס"א. המסלול שלה מקרב אותה לשמש עד פחות משליש מהמרחק בין כדור הארץ לשמש. אחד המכשירים שלה, המצלמה האולטרה-סגולה EUI, מצלם את העטרה ברזולוציה של כ-100 עד 140 ק"מ לפיקסל כשהיא קרובה לשמש, ותמונה כל שתיים עד חמש שניות. לשם השוואה, SDO (Solar Dynamics Observatory) – לוויין של נאס"א שמקיף את כדור הארץ ומצלם את השמש כולה ברציפות מאז 2010, ומשמש סוס העבודה של חקר השמש – מצלם פעם ב-12 שניות. שני מחקרים חדשים, שסוכמו באוקטובר באתר המדע של ESA, מנצלים את הקצב המהיר הזה כדי לראות תהליכים שעד עכשיו פשוט פספסו. המחקר הראשון: גלים שרצים לאורך לולאות (Dolliou ושות', Astronomy & Astrophysics). מעל אזורים פעילים, קווי השדה המגנטי יוצרים לולאות: קשתות ענק של פלזמה זוהרת, ששני קצותיהן נעוצים בפני השמש. בצילומים המהירים של EUI ראו החוקרים שלאורך הלולאות האלה רצות הבהקות חלשות: קטע קטן מהלולאה מתבהר ב-4% עד 8% בלבד, וההבהקה נעה מבסיס הלולאה אל ראשה במהירות של 500 עד 2,000 ק"מ בשנייה. כדי להבין מה הן ההבהקות האלה, החוקרים בדקו את המהירות שלהן. באותן לולאות נמצאו גם הבהקות איטיות, שנעות בערך במהירות הקול בעטרה – כ-150 ק"מ בשנייה. אותן מסבירים בדרך כלל כגלי קול: גלי לחץ שעוברים בפלזמה, כמו קול שעובר באוויר. אבל ההבהקות המהירות נעות פי שלושה עד פי 13 יותר מהר, וגל קול לא יכול לנוע כל כך מהר. לכן הן כנראה קשורות לשדה המגנטי, שמאפשר לגלים לנוע מהר בהרבה. ההסבר שהחוקרים רואים בו כיוון מבטיח במיוחד הוא גל אלפוון מפותל: רעידה סיבובית שעולה לאורך הלולאה, כמו פיתול שעובר לאורך חבל. גל כזה כמעט לא נראה בצילום, אבל בדרכו הוא יכול לדחוף לפניו פלזמה ולדחוס אותה. פלזמה צפופה יותר זוהרת חזק יותר – וזו ההבהקה שרואים נעה לאורך הלולאה. החוקרים גם העריכו כמה אנרגיה ההבהקות האלה נושאות. גם בהערכה האופטימית ביותר, היא מספיקה בקושי כדי לפצות על החום שהעטרה מאבדת באזורים פעילים. זו נקודה לזכות ההסבר של הגלים – אבל כנראה לא כל הסיפור. המחקר השני: זרמים זעירים בזמן התלקחות (Sun ושות', Astronomy & Astrophysics). ב-30 בספטמבר 2024 צילמה Solar Orbiter התלקחות חזקה מדרגה M, כשהייתה קרובה מאוד לשמש: 0.29 יחידות אסטרונומיות, כ-43 מיליון ק"מ. בהתלקחות, החיבור מחדש מתרחש גבוה בעטרה, והאנרגיה שמשתחררת בו זורמת למטה לאורך קווי השדה. כשהיא מגיעה לכרומוספרה, היא מחממת אותה ומדליקה שם פסים בהירים שנקראים "סרטי התלקחות" (flare ribbons). הסרטים מסמנים את המקום שבו אנרגיית ההתלקחות "נוחתת".
Solar Orbiter מצלמת התלקחות ברזולוציה גבוהה, תמונה כל שתי שניות: גושי פלזמה יורדים לאורך קווי השדה. קרדיט: ESA & NASA/Solar Orbiter/EUI Team
מה יוצר את הזרמים? לחוקרים יש שתי אפשרויות. אולי אנרגיה מההתלקחות פוגעת בסיבים דקים של פלזמה שכבר קיימים בכרומוספרה, דוחסת ומחממת אותם עד שהם זוהרים. ואולי זו פלזמה שנופלת מהעטרה ודוחסת את מה שמתחתיה. הנתונים עדיין לא מכריעים, אבל בשני המקרים מדובר באותו דבר: אנרגיה שהשתחררה בחיבור מחדש בעטרה, ועכשיו אפשר לראות אותה עושה את דרכה למטה, שלב אחר שלב. מה שני המחקרים מלמדים יחד? הראשון מחזק את ההסבר של הגלים, והשני מראה את עקבות החיבור מחדש – שוב תמונה שבה שני המנגנונים פועלים יחד. ושניהם מלמדים לקח פשוט: חלק מהתהליכים שמעבירים אנרגיה בעטרה לא נעלמו מאיתנו כי הם נדירים, אלא כי הם קצרים ומהירים מדי בשביל הכלים שהיו לנו עד עכשיו. עד כאן עקבנו אחרי האנרגיה על השמש עצמה. הממצא האחרון מראה שחלק ממנה ממשיך הלאה, אל החלל.

ממצא 4: עקבות בחלל – "קיפולים" ברוח השמש שמקורם בעטרה

מהעטרה נושבת ללא הפסקה רוח סולארית: זרם של חלקיקים טעונים שזורם מהשמש החוצה לכל הכיוונים, במהירות של מאות קילומטרים בשנייה. הרוח הזו גוררת איתה את השדה המגנטי של השמש אל החלל, ובדרך כלל קווי השדה בה מסודרים יחסית, כמו חוטים שנמתחים מהשמש החוצה. אבל לפעמים מופיעים ברוח מבנים מוזרים: קטעים שבהם קו השדה מתקפל לרגע לצורת S – כמעט מתהפך לאחור – ואז חוזר לכיוונו. הם נקראים switchbacks, על שם דרכים מתפתלות בהרים. מבנים כאלה נצפו כבר בשנות ה-90, אבל רק כשהגשושית Parker Solar Probe של נאס"א, שמתקרבת לשמש יותר מכל חללית אחרת, התחילה לטוס דרך הרוח קרוב לשמש, התברר כמה הם נפוצים. השאלה הגדולה הייתה מאיפה הם באים. לפי הסבר אחד, הקיפולים נוצרים בדרך, כשגלים ומערבולות ברוח מעקמים את קווי השדה. לפי הסבר אחר, הם נוצרים כבר בעטרה, ויוצאים לחלל מוכנים. מחקר חדש בהובלת Jesse Coburn, שפורסם ב-Nature Astronomy ותואר ב-Universe Today, הצליח לראשונה לעקוב אחרי switchback אחד עד המקום שבו נולד על השמש.
Switchback בעטרה של השמש, צילום Solar Orbiter
5. ה-switchback הראשון שצולם מרחוק: Solar Orbiter, 25 במרץ 2022 (המבנה הבהיר בצד שמאל למטה). זה לא אותו switchback שבמחקר החדש, אבל כך נראה מבנה כזה בעטרה. קרדיט: ESA & NASA/Solar Orbiter/EUI & Metis Teams and D. Telloni et al. (2022)
ההזדמנות הגיעה ב-2 במרץ 2022. Solar Orbiter, שהייתה אז בערך באמצע הדרך בין כדור הארץ לשמש, עברה דרך switchback ענק. החיישנים שלה מדדו אותו במשך כשעה וחצי, בזמן שהוא חלף על פניה יחד עם הרוח. ממשך המעבר וממהירות הרוח חישבו החוקרים את אורכו: כ-2.75 מיליון ק"מ – פי שבעה בערך מהמרחק בין כדור הארץ לירח. כדי לדעת מאיפה הוא הגיע, החוקרים בדקו ממה הוא עשוי. בפלזמה חמה, האטומים מאבדים חלק מהאלקטרונים שלהם, וככל שהפלזמה חמה יותר, הם מאבדים יותר. כשהפלזמה עוזבת את העטרה ומתפשטת לחלל, היא נעשית דלילה כל כך שהחלקיקים כמעט לא מתנגשים זה בזה. מאותו רגע האטומים כבר לא מאבדים ולא מקבלים אלקטרונים, ומספר האלקטרונים שחסר להם נשאר קבוע לאורך כל הדרך. כך כל אטום נושא איתו מעין תעודת לידה: רישום של הטמפרטורה במקום שממנו יצא. חיישן היונים הכבדים של Solar Orbiter מצא בתוך ה-switchback אטומי חמצן ופחמן שאיבדו מספר גדול במיוחד של אלקטרונים. סימן כזה נוצר רק בטמפרטורה של יותר ממיליון מעלות – כלומר בעטרה, ולא במרחב שבין השמש לחללית. כדי למצוא את המקום המדויק, החוקרים השתמשו במודל של העטרה שמבוסס על מדידות של SDO, והוא הוביל אותם למקור: לולאות מגנטיות סגורות בשולי חור עטרתי או בתוכו. חור עטרתי הוא אזור בעטרה שבו קווי השדה לא חוזרים אל השמש, אלא פתוחים לחלל, וממנו יוצאת רוח סולארית מהירה. אבל גם בתוכו ובשוליו יש לולאות סגורות, שבהן פלזמה לוהטת כלואה כמו בתוך כלוב מגנטי. לפי החוקרים, התרחש שם חיבור מחדש מהסוג שנקרא interchange ("החלפה"): לולאה סגורה פגשה קו שדה פתוח, והשניים נקרעו והתחברו מחדש בצורה אחרת. כך נפתח הכלוב, והפלזמה הלוהטת שהייתה כלואה בלולאה יצאה לחלל לאורך קו השדה הפתוח – ואיתה הקיפול שנוצר בקו השדה. ומה עם ההסבר השני? מתברר שגם הוא נכון, אבל בשלב מאוחר יותר. לפי החוקרים, אחרי שה-switchback יוצא לדרכו, גלים ומערבולות ברוח הם שקובעים איך הוא נע ומשתנה. כלומר, החיבור מחדש יוצר את הקיפול, והגלים מובילים אותו. זה אותו תהליך – חיבור מחדש מגנטי – שעמד במרכז הממצאים הקודמים. הפעם הוא לא רק משחרר אנרגיה בעטרה, אלא גם מעצב את רוח השמש שמגיעה עד אלינו.

ארבע חתיכות של פאזל אחד

אף אחד מהמחקרים לא פותר את חידת העטרה לבדו. אבל כשמניחים אותם זה לצד זה, הם מתחברים לסיפור אחד לפי מסלול האנרגיה. ההסעה בפני השמש מפתלת את קווי השדה ואוגרת בהם אנרגיה, גם באזורים שנראים שקטים (ממצא 1). האנרגיה הזו משתחררת בקריעות קטנות של קווי השדה (ממצא 2) וגם ברעידות שעולות לאורכם (ממצא 3). שני התהליכים קצרים ומהירים כל כך, שרק עכשיו מתחילים לראות אותם. ולבסוף, חלק מהפלזמה שהתחממה כך נפלט החוצה, ונושא את חותמו הרחק אל החלל (ממצא 4). ובכל זאת, הפאזל עדיין רחוק מלהיות שלם. לא ברור אם ננו-התלקחויות שכיחות מספיק כדי לחמם את רוב העטרה או רק את האזורים הפעילים, וגם לא איך מתחלקת העבודה בין גלים לבין חיבור מחדש באזורים שונים של השמש. חלק מהתשובות עשוי להגיע מ-Solar Orbiter עצמה: רוב החלליות רואות את השמש "מהצד", מגובה קו המשווה שלה, ולכן הקטבים נראים מהן רק בזווית שטוחה. המסלול של Solar Orbiter נטוי במקום זה בזווית, והיא כבר צילמה ממנו לראשונה את קוטבי השמש. בשנים הקרובות הנטייה הזו תלך ותגדל, והחללית תוכל להסתכל על הקטבים יותר ויותר "מלמעלה". זה חשוב, כי באזורי הקטבים נמצאים לרוב חורים עטרתיים גדולים – המקור של רוח השמש המהירה, ובדיוק סוג האזור שבו נולד ה-switchback מממצא 4.
הקוטב הדרומי של השמש בצילום Solar Orbiter
6. התמונות הראשונות של קוטב השמש: הקוטב הדרומי, כפי שצילמה Solar Orbiter ב-23 במרץ 2025 מזווית של 17 מעלות מתחת לקו המשווה של השמש. קרדיט: ESA & NASA/Solar Orbiter/EUI Team, D. Berghmans (ROB)
למה זה חשוב גם לנו. חיבור מחדש מגנטי הוא לא רק מקור החום של העטרה. בקנה מידה גדול יותר הוא המנוע של ההתלקחויות הגדולות ושל פליטות המסה העטרתית, שעלולות לשבש לוויינים, תקשורת ורשתות חשמל. ככל שנבין טוב יותר את התהליך בגרסתו הזעירה, כך נוכל לחזות טוב יותר את גרסתו ההרסנית. ומכאן למה שעשתה השמש בחודש האחרון.

מזג אוויר חללי: אוקטובר במבט לאחור

אוקטובר 2026 עבר ברובו בפעילות נמוכה עד בינונית. מחזור השמש ה-25 כבר חצה את שיאו ודועך בהדרגה, אבל גם בשלב הזה אותם תהליכים מגנטיים שתיארנו ממשיכים לשלוח אלינו התפרצויות ורוחות מהירות.
  • 6–9 באוקטובר: התלקחות מדרגה M1.4 באזור הפעיל AR4549 שיגרה פליטת מסה עטרתית לכיוון כדור הארץ. מרכז התחזיות של NOAA פרסם כוננות לסופה גאומגנטית ברמה G2 (בינונית) ל-9 באוקטובר (Space.com).
  • אמצע וסוף החודש: חלק ניכר מהפעילות הגאומגנטית נבע מרוח סולארית מהירה שיוצאת מחורים עטרתיים. בסוף החודש הפעילות הסולארית הייתה נמוכה מאוד, עם אזור כתמים ממוספר אחד בלבד על פני השמש (NOAA SWPC).
  • 31 באוקטובר: NOAA צפתה פעילות גאומגנטית לא שקטה, עד סופה חלשה (G1) (NOAA SWPC).
ואצלנו בישראל? סופות G1–G2 כמעט לא מורגשות בקווי רוחב שלנו, וזוהר נראה בהן רק בקווי רוחב צפוניים. לעומת זאת, השמש עצמה עדיין מציעה כתמים ותופעות מעניינות לתצפית בטלסקופ עם מסנן מתאים בלבד. במערך הניטור: מאז יוני 2026 פועל באופן מבצעי הלווין SOLAR-1 של NOAA (לשעבר SWFO-L1), שהושק בספטמבר 2025 לנקודת לגראנז' L1. לפי NOAA, זהו הלווין האמריקני הראשון שתוכנן במיוחד לתצפיות רציפות ומבצעיות במזג אוויר חללי (Fox Weather, על פי NOAA).

מילון מונחים

מונח באנגלית הסבר קצר
עטרה Corona השכבה החיצונית של אטמוספרת השמש, דלילה ולוהטת; נראית כהילה בליקוי מלא
פוטוספרה Photosphere פני השמש הנראים, בטמפרטורה של כ-5,500 מעלות
כרומוספרה Chromosphere שכבה דקה בין פני השטח לעטרה
הסעה Convection זרימה שבה גז חם עולה, מתקרר ושוקע בחזרה
גרנולה Granule "בועת" הסעה בפני השמש, ברוחב של כ-1,000 עד 1,500 ק"מ
פלזמה Plasma גז חם שהאטומים שלו איבדו אלקטרונים; מוליך חשמל ונגרר עם השדה המגנטי
חיבור מחדש מגנטי Magnetic reconnection קווי שדה מנוגדים נפגשים, נקרעים ומתחברים מחדש, ומשחררים אנרגיה
התלקחות סולארית Solar flare התפרצות פתאומית של קרינה מאזור פעיל בשמש
ננו-התלקחות Nanoflare התפרצות אנרגיה זעירה, בערך מיליארדית מהתלקחות גדולה
גל אלפוון Alfvén wave רעידה שנעה לאורך קו שדה מגנטי, כמו רטט במיתר מתוח
חופה מגנטית Magnetic canopy קווי שדה שמתפרשים לצדדים מעל פני השמש ומכסים אותם
ספיקולה Spicule סילון צר של פלזמה שנורה מהכרומוספרה כלפי מעלה
גשם עטרתי Coronal rain פלזמה שהתקררה והתעבתה בעטרה ונופלת בחזרה לאורך קווי השדה
אי-יציבות ריילי-טיילור Rayleigh–Taylor instability צמיחת "אצבעות" בגבול שבין חומר כבד לחומר קל שמתחתיו
סרטי התלקחות Flare ribbons פסים בהירים בכרומוספרה, במקום שבו אנרגיית ההתלקחות פוגעת
רוח סולארית Solar wind זרם קבוע של חלקיקים טעונים שנושב מהעטרה לכל עבר
קיפול מגנטי Switchback קטע ברוח הסולארית שבו קו השדה מתקפל לרגע לצורת S
חור עטרתי Coronal hole אזור שבו קווי השדה פתוחים לחלל, וממנו יוצאת רוח סולארית מהירה
פליטת מסה עטרתית Coronal Mass Ejection (CME) ענן ענק של פלזמה ממוגנטת שנזרק מהשמש לחלל
יחידה אסטרונומית Astronomical Unit (AU) המרחק הממוצע בין כדור הארץ לשמש, כ-150 מיליון ק"מ
סולם G NOAA G-scale דירוג סופות גאומגנטיות של NOAA, מ-G1 (חלשה) עד G5 (קיצונית)

מקורות

  1. Kubo, M. et al., Three-dimensional Magnetic Field Structure of a Quiet-Sun Region Revealed by SUNRISE III/SCIP, ApJL 1008, L9 (2026). Summary: ScienceDaily / NINS
  2. Sun, W., Ping, Y. et al., Laboratory Demonstration of Coronal Heating via Magnetic Reconnection during Nanoflares, Physical Review Letters (2026). Summary: phys.org
  3. Dolliou, A. et al., A&A 713, A230 (2026); Sun, Z. et al., A&A 711, A279 (2026). ESA Solar Orbiter Science Nuggets
  4. Coburn, J. T. et al., On the coronal origin of magnetic switchbacks in the solar wind, Nature Astronomy (2026)
  5. NOAA SWPC, Report of Solar-Geophysical Activity, 28.10.2026