הביטו בתמונות הראשונות אי-פעם של הקוטב הדרומי של השמש

אנו, אנשי כדור הארץ, רואים את השמש מדי יום ביומו, אך מבט באמת חדש על הכוכב שלנו הוא דבר נדיר ויקר ערך. אז סמנו את הרגע: לראשונה בהיסטוריה, מדענים צילמו את אחד מקטביה החמקמקים של השמש.

ESA and NASA/Solar Orbiter

התמונות מגיעות מחללית בשם Solar Orbiter. המשימה, בהובלת סוכנות החלל האירופית (ESA) ובשיתוף נאס"א, שוגרה בפברואר 2020 ומנטרת את השמש שלנו מאז נובמבר 2021. אך רק כעת היא מתחילה את החלק המסקרן ביותר: חקר הקטבים של השמש.

גם מכדור הארץ וגם מחלליות אחרות, נקודת המבט שלנו על השמש הייתה מוגבלת. "הייתה לנו ראות טובה של מרכז הדיסק של השמש", מסביר דניאל מולר (Daniel Müller), הליופיזיקאי ומדען המשימה. "אבל למעשה הקטבים אינם נראים, משום שאנו תמיד רואים אותם כמעט בדיוק מהצד".

תחילת המבט החדש הגיעה מוקדם יותר השנה, כש-Solar Orbiter חלפה על פני נוגה במהלך תמרון מדויק שמשך את המסלול של הגשושית החוצה ממישור המערכת, הקרוי מישור המילקה, שבו נעות רוב הפלנטות ושעובר גם דרך קו המשווה של השמש. (התמונות שצולמו במרץ מציגות את הקוטב הדרומי של השמש. החללית עברה גם מעל הקוטב הצפוני בסוף אפריל, אך הנתונים עדיין מועברים חזרה לכדור הארץ, לדברי מילר).

יציאה ממישור המילקה היא תמרון יקר מבחינת דלק לחלליות, אך כאן בא לידי ביטוי היתרון של Solar Orbiter: עד סוף המשימה, מסלולה יוטה בזווית של 33 מעלות ביחס למישור המערכת, וזה מה שמאפשר את התצפיות חסרות התקדים על קטבי השמש.

עבור מדענים, המבט החדש יקר מפז, שכן הקטבים אינם רק גאוגרפיים, הם גם קטבים מגנטיים, במידה מסוימת. השמש היא מערבולת עצומה של פלזמה המייצרת וממוססת שדות מגנטיים. זהו הכוח שמניע את מחזור הפעילות השמשית בן 11 השנים.

מספר תמונות של השמש כפי שנראתה על ידי סולר אורביטר במרץ 2025. שלוש התמונות הגדולות יותר מראות את השמש באור נראה, ממפות את השדה המגנטי על פני השטח שלה ומציגות את השמש באור אולטרה סגול. התמונות הקטנות יותר מראות אור המגיע מגז טעון באטמוספירה של השמש בטמפרטורות שונות / ESA & NASA/Solar Orbiter/PHI, EUI & SPICE Teams

במינימום הסולרי, השלב השקט ביותר במחזור, השדה המגנטי של השמש דומה לדיפול: כמו מגנט עוצמתי עם קוטב חזק בכל צד. אך כשפלזמת השמש מסתחררת, נוצרים כתמי שמש, אזורים כהים וקרירים יחסית, שהם בעצם קשרים סבוכים של קווי שדה מגנטי. כשהכתמים מופיעים ונעלמים, הסבכים הללו משתחררים, וחלק מהמטען המגנטי נודד אל הקטבים, שם הוא משנה את הקוטביות המקומית. התוצאה: מצב מעבר מוזר שבו כל קוטב מתכסה בטלאים של "צפון" ו"דרום" מקומיים.

במקסימום הסולרי, שבו אנו מצויים כיום, השדה המגנטי בכל קוטב למעשה נעלם. (לעיתים, התהליך אינו סימטרי - קוטב אחד עלול לאבד את מטענו לפני השני). עם השנים, ככל שפעילות השמש נרגעת, מתפתחים כתמים חדשים שמובילים להיווצרות שדה מגנטי חדש, בעל קוטביות הפוכה, עד שהשמש חוזרת שוב למצב של דיפול רגוע.

אבל זו לא רק סקרנות מדעית, פעילות השמש משפיעה על חיינו. התפרצויות סולאריות כמו פליטות מסה קורונאליות (CME) וקרינה יכולה לחצות את מערכת השמש הפנימית ולהגיע אלינו. התפרצויות אלה מנותבות החוצה מהשמש באמצעות שדות מגנטיים משתנים, ובכדור הארץ הן עלולות לשבש רשתות חשמל, מערכות רדיו, לווייני ניווט ותקשורת ואף לסכן אסטרונאוטים.

לכן המדענים שואפים לחזות את מה שנקרא "מזג אוויר חללי", בדיוק כמו את מזג האוויר הארצי. אך לשם כך יש להבין את פעילות השמש, והדבר כמעט בלתי אפשרי בלי הצצה לפעילות המגנטית בקטבים. כאן נכנסת לתמונה Solar Orbiter.

מבט של סולר אורביטר על השדות המגנטיים סביב הקוטב הדרומי של השמש. כתמים כחולים ואדומים מסמנים את השדות המגנטיים המעורבים באזור זה המאפיינים את מקסימום השמש / ESA and NASA/Solar Orbiter

מרבית התצפיות של החללית יגיעו אל כדור הארץ רק בסתיו הקרוב. אך סוכנות החלל האירופית כבר פרסמה מבטים ראשוניים משלושה מכשירים שונים על החללית, שכל אחד מהם חושף תופעה אחרת.

למשל, התמונה שפורסמה ממפה את השדה המגנטי על פני השטח של השמש. ומן התמונה, אומר מילר, ברור לגמרי שהשמש נמצאת בשיא פעילותה. מודלים הליופיזיקליים חוזים "בליל סבוך של כתמים בעלי קוטביות צפונית ודרומית מפוזרים באקראי", הוא אומר. "וזה בדיוק מה שאנחנו רואים".

למרות התיאורים הדרמטיים, קטבי השמש אינם אזורים מסתוריים לגמרי. אמנם Solar Orbiter היא הראשונה ששולחת תמונות מהקטבים, אך היא לא החללית הראשונה שעברה מעליהם. התואר הזה שייך ליוליסס - משימה משותפת לנאס"א וסוכנות החלל האירופית ששוגרה ב-1990 ופעלה עד 2009.

יוליסס נשאה מגוון מכשירים למדידת חלקיקים רדיואקטיביים, שדות מגנטיים ועוד, וחשפה תגליות מרתקות על השמש וקטביה. אך היא לא נשאה מצלמות, ולכן, למרות תובנותיה הרבות, היא השאירה את הקטבים בגדר נעלם חזותי.

למזלנו, מדע ההליופיזיקה התקדם מאד מאז, וסוכנויות החלל למדו שלעיני הציבור, תמונה שווה הרבה יותר מאלף מילים. התוצאה: Solar Orbiter יכולה סוף סוף לשים את הזרקור על קטבי השמש.

מקורות:

• קטעים מ- Behold the First Images of the Sun’s South Pole מאת Scientific American שנכתב ע"י: Meghan Bartels.

• קטעים מ-Watch: First-Ever Footage Of Sun’s South Pole Gives Spellbinding New View Of Our Star מאת IFLScience שנכתב ע"י: Dr. Alfredo Carpineti.

• קטעים מ- Humanity takes its 1st look at the sun's poles: 'This is just the first step of Solar Orbiter's stairway to heaven' מאת Space.com שנכתב ע"י: Robert Lea.