SciTechDaily

ניקולס

השמש השתחררה: כיצד נאס"א עקבה אחר סופת השמש העזה ביותר בעשורים האחרונים

ב-14 במאי 2024, השמש פלטה התלקחות סולארית חזקה. התלקחות סולארית זו היא הגדולה ביותר במחזור השמש 25 והיא מסווגת כהתלקחות X8.7. מחלקה X מציינת את ההתלקחויות העזות ביותר, בעוד שהמספר מספק מידע נוסף על עוצמתו. קרדיט: NASA/SDO

מאי 2024 הייתה עדה לאחת מסופות השמש המשמעותיות ביותר בעשורים האחרונים, הכוללת מטח של התלקחויות שמש ופליטות מסות עטרה שגרמו לתצוגות זוהר השמש ההיסטוריות ובדקו את גבולות ההבנה המדעית של מזג האוויר השמש.

מאי 2024 כבר הוכיח את עצמו כחודש סוער במיוחד עבור השמש שלנו. במהלך השבוע המלא הראשון של מאי, מטח של התלקחויות שמש גדולות ופליטות מסה עטרה (CMEs) שיגר עננים של חלקיקים טעונים ושדות מגנטיים לעבר כדור הארץ, ויצרו את סופת השמש החזקה ביותר שהגיעה לכדור הארץ זה שני עשורים – ואולי אחת החזקות ביותר. תצוגות של זוהר השמש ב-500 השנים האחרונות.

"אנחנו נלמד את האירוע הזה במשך שנים. זה יעזור לנו לבחון את גבולות המודלים שלנו ואת ההבנה של סופות שמש".

תרזה ניבס-צ'ינצ'ילה, ממלאת מקום מנהלת נאס"אהירח של מַאְדִים (M2M) משרד לניתוח מזג אוויר בחלל

"אנחנו נלמד את האירוע הזה במשך שנים", אמרה תרזה ניבס-צ'ינצ'ילה, המנהלת בפועל של משרד החלל לניתוח מזג האוויר הירח למאדים (M2M) של נאס"א. "זה יעזור לנו לבדוק את גבולות המודלים שלנו ואת ההבנה של סופות שמש."


מ-3 במאי עד 9 במאי 2024, מצפה הכוכבים של נאס"א צפה ב-82 התלקחויות שמש בולטות. ההתלקחויות הגיעו בעיקר משני אזורים פעילים על השמש הנקראים AR 13663 ו-AR 13664. סרטון זה מדגיש את כל ההתלקחויות המסווגות ב-M5 ומעלה, כאשר תשע מסווגות כהתלקחויות שמש מסוג X. קרדיט למרכז טיסות החלל גודארד של נאס"א

התלקחויות שמש אינטנסיביות ו-CMEs

הסימנים הראשונים של סערת השמש החלו מאוחר ב-7 במאי עם שתי התלקחויות סולאריות חזקות. בין ה-7 ל-11 במאי, התלקחו התלקחויות שמש חזקות ולפחות שבעה CMEs לכיוון כדור הארץ. שמונה מההתלקחויות בתקופה זו היו מהסוג החזק ביותר, המכונה X-class, עם השיא החזק ביותר עם דירוג של X5.8. (מאז, אותו אזור שמש שחרר הרבה יותר התלקחויות גדולות, כולל התלקחות X8.7 – ההתלקחות החזקה ביותר שנראתה במחזור השמש הזה – ב-14 במאי.)


ב-14 במאי 2024, השמש פלטה התלקחות סולארית חזקה. התלקחות סולארית זו היא הגדולה ביותר במחזור השמש 25 והיא מסווגת כהתלקחות X8.7. קרדיט: מרכז טיסות החלל גודארד של נאס"א

כשהם נוסעים במהירויות של עד 3 מיליון קמ"ש, ה-CMEs התקבצו בגלים שהגיעו לכדור הארץ החל מה-10 במאי, ויצרו סופה גיאומגנטית ארוכת טווח שהגיעה לדירוג של G5 – הרמה הגבוהה ביותר בסולם הסופה הגאומגנטית, ואחת שהצליחה לא נראה מאז 2003.

"ה-CMEs כולם הגיעו ברובם בבת אחת, והתנאים היו בדיוק נכונים ליצור סערה היסטורית באמת", אמרה אליזבת מקדונלד, מנהלת מדעי הליופיזיקה של נאס"א ומדען חלל במרכז טיסות החלל גודארד של נאס"א בגרינבלט, מרילנד.

צגי אורורה גלובליים

כשהסערה הגיעה לכדור הארץ, היא יצרה זוהר זוהר מבריק שנראה ברחבי העולם. זוהרים נראו אפילו בקווי רוחב נמוכים במיוחד, כולל דרום ארה"ב וצפון הודו. האורות החזקות ביותר נראו בליל ה-10 במאי, והן המשיכו להאיר את שמי הלילה לאורך כל סוף השבוע. אלפי דוחות שהוגשו לאתר המדע האזרחי Aurorasaurus במימון נאס"א עוזרים למדענים ללמוד את האירוע כדי ללמוד עוד על זוהר השמש.

"מצלמות – אפילו מצלמות סלולריות סטנדרטיות – רגישות לצבעי הזוהר הרבה יותר מאשר היו בעבר", אמר מקדונלד. "על ידי איסוף תמונות מרחבי העולם, יש לנו הזדמנות ענקית ללמוד יותר על זוהר דרך מדע האזרחים."

אורורה קולומביה הבריטית

זוהר קורונלי הופיע מעל דרום מערב קולומביה הבריטית ב-10 במאי 2024. קרדיט: נאס"א/מארה ג'ונסון-גרו

מדידת חוזק סופה גיאומגנטית

לפי מדד אחד של עוצמת הסערה הגיאומגנטית, הנקרא מדד זמן סערת הפרעות שראשיתו ב-1957, סערה זו הייתה דומה לסערות היסטוריות ב-1958 וב-2003. ועם דיווחים על אורות זוהר הנראות עד ל-26 מעלות קו רוחב מגנטי, הסופה האחרונה הזו. עשוי להתחרות בכמה מתצפיות זוהר השמש בקו הרוחב הנמוך ביותר שנרשמו בחמש מאות השנים האחרונות, אם כי מדענים עדיין מעריכים את הדירוג הזה.

"קצת קשה לאמוד סערות לאורך זמן, כי הטכנולוגיה שלנו תמיד משתנה", אמרה דלורס קניפ, פרופסור מחקר במחלקה למדעי הנדסת תעופה וחלל של Smead וחבר מחקר בכיר במצפה הכוכבים הגבוה של NCAR בבולדר, קולורדו. "הראות של אורורה היא לא המדד המושלם, אבל היא מאפשרת לנו להשוות לאורך מאות שנים."

מקדונלד מעודד אנשים להמשיך ולהגיש דוחות זוהר ל-Aurorasaurus.org, ומציין שאפילו אי-תצפיות חשובות לעזרה למדענים להבין את היקף האירוע.

החשיבות של המשך ניטור ומחקר עתידי

לקראת הסופה, מרכז חיזוי מזג האוויר החלל של המינהל הלאומי לאוקיאנוס והאטמוספירה, האחראי על חיזוי השפעות סופות סולאריות, שלח הודעות למפעילי רשתות חשמל ולוויינים מסחריים כדי לעזור להם לצמצם את ההשפעות הפוטנציאליות.

אזהרות עזרו למשימות רבות של נאס"א להתכונן לסערה, כאשר חלליות מסוימות הפסיקו מכבה מכשירים או מערכות מסוימות כדי למנוע בעיות. ה-ICESat-2 של נאס"א – החוקר את יריעות הקרח הקוטביות – נכנס למצב בטוח, ככל הנראה בגלל גרר מוגבר עקב הסופה.

מצפה

נתונים טובים יותר על האופן שבו אירועים סולאריים משפיעים על האטמוספירה העליונה של כדור הארץ חיוניים להבנת השפעת מזג האוויר בחלל על לוויינים, משימות צוותים ותשתיות מבוססות כדור הארץ והחלל. נכון להיום, רק כמה מדידות ישירות מוגבלות קיימות באזור זה. אבל עוד מגיעים. משימות עתידיות, כמו ה-Geospace Dynamics Constellation (GDC) ו-DYNAMIC ניטרלי אטמוספירה-יונוספירה (DYNAMIC), יוכלו לראות ולמדוד בדיוק כיצד האטמוספירה של כדור הארץ מגיבה לזרימות האנרגיה המתרחשות במהלך סופות שמש כמו זו. מדידות כאלה יהיו בעלות ערך גם כאשר נאס"א שולחת אסטרונאוטים לירח עם משימות ארטמיס ומאוחר יותר למאדים.

מאי 2024 X5.8 התלקחות סולארית

מצפה הכוכבים הדינמי של השמש (SDO) של נאס"א צילם תמונה זו של התלקחות שמש X5.8 בשיאה בשעה 21:23 EDT ב-10 במאי 2024. התמונה מציגה תת-קבוצה של אור אולטרה סגול קיצוני שמדגישה את החומר החם ביותר בהתלקחויות. קרדיט: NASA SDO

אזור השמש שאחראי למזג האוויר הסוער האחרון מסתובב כעת סביב צדה האחורי של השמש, היכן שהשפעותיה לא יכולות להגיע לכדור הארץ. עם זאת, זה לא אומר שהסערה הסתיימה. מצפה הכוכבים של נאס"א (STEREO), הממוקם כיום בכ-12 מעלות לפני כדור הארץ במסלולו, ימשיך לצפות באזור הפעיל יום נוסף לאחר שהוא לא נראה עוד מכדור הארץ.

"האזור הפעיל רק מתחיל להסתכל על מאדים", אמר ג'יימי פייבורס, מנהל תוכנית מזג האוויר בחלל של נאס"א במטה נאס"א בוושינגטון. "אנחנו כבר מתחילים ללכוד כמה נתונים במאדים, אז הסיפור הזה רק ממשיך."

ניקולס