השמש התחילה מחזור חדש, והוא עשוי להיות אחד החזקים אי פעם

עודכן ב: 14 דצמ 2020

מאת: MichelleI Starr

מקור: Science Alert


השמש עשויה להכנס לתקופה עמוסה מאד. על פי תחזיות חדשות, המקסימום הבא במחזורי הפעילות שלה עשוי להיות אחד החזקים שראינו. זאת בסתירה ישירה לתחזית מזג האוויר הסולארי הרשמית של נאס"א ו-NOAA, אך אם היא תתממש, היא עשויה לאשר תיאורית מחזורי פעילות סולארית שעליה מדענים עובדים כבר שנים.


"מדענים מתקשים לחזות את אורכם ואת חוזקם של מחזורי כתמי שמש, מכיוון שחסרה לנו הבנה מהותית לגבי המנגנון המניע את המחזור", אמר פיזיקאי השמש סקוט מקינטוש (Scott McIntosh) מהמרכז הלאומי למחקר אטמוספרי בארה"ב (NCAR).

"אם התחזית שלנו תוכח כנכונה, יהיו לנו עדויות לכך שהמסגרת שלנו להבנת המכונה המגנטית הפנימית של השמש נכונה."


למעשה, רמות פעילות השמש מאד משתנות ומחזורי הפעילות שלה קשורים לשדה המגנטי שלה. כל 11 שנים קטבי השמש מחליפים מקום; דרום הופך לצפון וצפון הופך לדרום. לא ברור מה מניע את המחזורים הללו, אך אנו יודעים שהקטבים מתחלפים כאשר השדה המגנטי הוא הכי חלש.


מכיוון שהשדה המגנטי של השמש שולט בפעילותה - כתמי שמש (אזורים זמניים של שדות מגנטיים חזקים), התפרצויות סולאריות ופליטות מסיבית מעטרת השמש (CME) , הנוצרות כתוצאה מקווי שדה מגנטיים שניתקים ומתחברים מחדש - שלב זה של המחזור מתבטא כתקופה של פעילות מינימלית מאוד. זה נקרא מינימום סולארי (Solar minimum).


לאחר שהקטבים מתחלפים, השדה המגנטי מתחזק, והפעילות הסולארית עולה למקסימום סולארי (Solar maximum) לפני שהיא דועכת לקראת חילוף הקטבים הבא. באופן כללי, אנו עוקבים אחר המינימום הסולארי על ידי מעקב מדוקדק של הפעילות הסולארית וחישוב שמוביל אותנו להבנה שהתרחש היפוך, לאחר שהוא התרחש. לפי מדד זה, המינימום הסולארי האחרון התרחש בדצמבר 2019. אנו נמצאים כעת במחזור הסולרי ה-25 מאז החל המעקב, ומתקדמים למקסימום סולארי.


על פי נאס"א ו-NOAA, הוא צפוי להיות מקסימום שקט, עם שיא בסביבות 115 כתמי שמש ביולי 2025. זה די דומה למחזור השמש ה-24, ששיאו היה 114 כתמי שמש. אבל מקינטוש ועמיתיו מאמינים אחרת. בשנת 2014 הוא ועמיתיו פרסמו מאמר המתאר את תצפיותיהם על השמש במחזור של 22 שנה.


זה נחשב למחזור השמש המלא, כאשר הקטבים חוזרים לפוזיציות ההתחלתיות שלהם, אך מקינטוש הבחין במשהו מעניין. במהלך 20 שנה בערך, נראה שהיבהובים של אור אולטרה סגול קיצוני הנקרא 'נקודות בהירות של העטרה' (Coronal bright points) נעים מהקטבים לעבר קו המשווה, ונפגשים באמצע. נראה כי התנועה של הנקודות הבהירות הללו על פני קווי הרוחב האמצעיים חופפת לפעילות כתמי שמש.


נקודות בהירות אלה, סבור מקינטוש, קשורות לפסי השדות המגנטיים העוטפים את השמש, ומתפשטים מהקטבים לקו המשווה כל 11 שנים בערך. מכיוון שיש להם קוטביות הפוכה, כאשר הם נפגשים באמצע הם מבטלים זה את זה - מה שהחוקרים מכנים "טרמינייטור". אירועי טרמינייטור אלה מסמנים את סופו של מחזור מגנטי סולארי, ואת תחילתו של הבא.

אבל לא תמיד הם אורכים בדיוק את אותו פרק זמן. לפעמים פסים אלה מאטים ככל שהם מתקרבים לקווי הרוחב האמצעיים, מה שאומר שמשך הזמן בין אירועי הטרמינייטור משתנה. והצוות הבחין שיש קשר בין משך הזמן בין אירועי הטרמינייטור לבין עוצמת המקסימום הסולארי הבא.


"כשאנחנו מסתכלים אחורה על התיעוד התצפיתי הארוך של אירועי הטרמינייטור לאורך 270 שנה, אנו רואים שככל שהזמן בין ארועי הטרמינייטור ארוך יותר, כך המחזור הבא חלש יותר", אמר האסטרונום בוב לימון (Bob Leamon) מאוניברסיטת מרילנד. "ולהפך, ככל שהזמן בין ארועי הטרמינייטור קצר יותר, כך מחזור השמש הבא חזק יותר."


המחזור הארוך ביותר שתועד על פי הזמן בין ארועי הטרמינייטור הוא מחזור סולארי 4 שנמשך למעלה מ-15 שנה. אחריו הגיע המינימום המפורסם 'דלתון' (Dalton Minimum) - עם שיא ​​של 82 כתמי שמש בלבד במחזור השמש 5 שנמשך כמעט 14 שנה, ועם 81 כתמי שמש במחזור השמש 6.


אך מחזורי שמש קצרים יותר - של פחות מ-11 שנה - הובילו לשיאים של הרבה מעל 200 כתמי שמש. מחזור סולארי 23, על פי מדד הצוות של מקינטוש, היה ארוך למדי. הוא נמשך כמעט 13 שנים. ומחזור השמש 24 היה שקט בהרבה מהמחזורים שקדמו לו. אבל הוא גם היה ממש קצר, פחות מ-10 שנים. אם הניתוחים של הצוות נכונים, עלינו לצפות להרבה כתמי שמש עד אמצע העשור.


יש רק דרך אחת לברר - אנחנו צריכים לחכות ולראות. אבל מקינטוש וצוותו בטוחים בפרשנותם לפעילות השמש. ואם הם צודקים, זה ייתן לנו ערכת כלים חדשה לגמרי להבנת האופן שבו השמש עובדת. "ברגע שאתה מזהה את אירועי הטרמינייטור ברשומות ההיסטוריות, הדפוס הופך להיות ברור", אמר מקינטוש. "מחזור 25 חלש של כתמי שמש, כפי שהקהילה צופה, יהיה סטייה מוחלטת מכל מה שהנתונים הראו לנו עד לנקודה זו."