Solar Orbiter עקבה אחר סוויצ'בק מגנטי ברוח השמש עד למקורו על פני השמש
חלקיקים שנדגמו בתוך סוויצ'בק גדול מצביעים על חיבור מחדש בהחלפה על פני השמש, בעוד שגלים וטורבולנציה נראים כמי שמעצבים אותו בשלב מאוחר יותר, כך מדווח מחקר ב-Nature Astronomy.
נקודות מרכזיות
- 1Solar Orbiter של ESA טסה דרך סוויצ'בק מגנטי גדול ודגמה את חלקיקיו באמצעות מנתח רוח השמש (SWA).
- 2תערובת חלקיקי החמצן והפחמן הטעונים מצביעה על מקור בלולאות מגנטיות חמות על פני השמש, לדברי ESA.
- 3המחברים אומרים שהדבר תומך בחיבור מחדש בהחלפה כתהליך ההיווצרות, כאשר גלים וטורבולנציה נכנסים לפעולה לאחר שהסוויצ'בק מתרחק.
- 4מודל חדש קישר בין המדידות לנתוני מצפה הדינמיקה הסולארית (Solar Dynamics Observatory) של NASA כדי לאתר את אזור המקור של הסוויצ'בק.
- 5המחקר, בהובלת ג'סי קובורן מ-CNRS/LPP, פורסם ב-Nature Astronomy.
הידיעה המלאה
סוכנות החלל האירופית (ESA) אומרת כי החללית שלה Solar Orbiter עקבה אחר סוויצ'בק מגנטי (switchback) – קפל בצורת S בשדה המגנטי הנישא ברוח השמש – עד למקום שבו החל על פני השמש. התוצאה מבוססת על מאמר בהובלת ג'סי קובורן מ-CNRS/LPP בצרפת, שכותרתו „On the Coronal Origin of Magnetic Switchbacks in the Solar Wind” (על המקור הקורונלי של סוויצ'בקים מגנטיים ברוח השמש), ושפורסם כעת ב-Nature Astronomy. לדברי ESA, הצוות זיהה את המקור באמצעות ניתוח החלקיקים שהחללית מצאה בתוך המבנה.
רוח השמש היא זרם מתמשך של גז חם וטעון חשמלית, או פלזמה, הגורר את השדה המגנטי של השמש אל תוך מערכת השמש. לאורך הדרך, קווי השדה עלולים להתפתל, להישבר או להתכופף לאחור על עצמם. סוויצ'בקים הם תופעה אחת כזו: הם זוהו פעמים רבות בקרבת השמש, אך האופן שבו הם נוצרים עדיין שנוי במחלוקת. ESA מזכירה כי בשנת 2022 צפתה Solar Orbiter באחד מהם ממרחק ואישרה את צורת ה-S שהחוקרים חזו אך מעולם לא ראו ישירות.
הפעם עברה החללית ישירות דרך סוויצ'בק. „Solar Orbiter טסה דרך סוויצ'בק גדול מאוד”, אומר קובורן, ומסביר שהדבר אפשר לצוות למדוד חלקיקים שנצפים לעתים רחוקות ונושאים רמזים למקורם. במדידות של מנתח רוח השמש (SWA), שנערכו כאשר Solar Orbiter הייתה בערך באמצע הדרך בין כדור הארץ לשמש, מצאו החוקרים שילוב של חלקיקי חמצן ופחמן טעונים. ESA אומרת כי תערובת זו יכלה להיווצר רק בתוך לולאות מגנטיות חמות על פני השמש.
קובורן מתאר שני הסברים מובילים לאופן שבו נוצרים סוויצ'בקים, ועמם רוח השמש. תערובת החלקיקים תומכת בראשון, חיבור מחדש בהחלפה (interchange reconnection): קווי שדה פתוחים, שלאורכם חומר יכול לברוח אל החלל, פוגשים לולאות סגורות המתקשתות בחזרה אל השמש, והקווים נשברים ומתחברים מחדש כך שפלזמה שהייתה לכודה קודם בלולאה יוצאת החוצה. ההסבר המתחרה נשען על גלים וטורבולנציה. שותפת המחקר סטפני יארדלי מאוניברסיטת נורת'ומבריה שבבריטניה אומרת שהצוות רואה סימנים גם לאלה, אך ככל הנראה רק לאחר שהסוויצ'בק התרחק מהשמש. לדעתה שני התהליכים מעורבים, ו„הם פשוט פועלים בשלבים שונים במהלך חייו של סוויצ'בק”.
מלבד נתוני החלקיקים שנמדדו באתר (in situ), בחן הצוות תמונות של דסקת השמש ומידל את השדות המגנטיים של השמש ושל החלל הסובב אותה. ESA אומרת שהחוקרים בנו מודל חדש כדי לקבוע מאין הגיעה הפלזמה, וקישרו בין המדידות של Solar Orbiter לנתונים ממצפה הדינמיקה הסולארית (Solar Dynamics Observatory) של NASA כדי לאתר את אזור המקור. לדברי ESA, העבודה גם מראה שהאטמוספרה של השמש מותירה את חותמה על חלקיקי רוח השמש, דבר שעשוי לאפשר למדענים לשחזר את ההיסטוריה של פלזמה שנמדדה הרחק מהשמש.
למה זה חשוב
רוח השמש והשדה המגנטי שלה מניעים את מזג האוויר בחלל, וסערות שמש עלולות לפגוע בלוויינים ובטכנולוגיות אחרות המוצבות בחלל. דניאל מילר, מדען הפרויקט של ESA עבור Solar Orbiter, אומר שהבנה טובה יותר של דינמיקות אלה מסייעת בהגנה: „ככל שנדע יותר, כך נוכל להתכונן טוב יותר לסערות שמש כדי להגן על התשתיות והטכנולוגיות שלנו בחלל.” התוצאה גם מרמזת ששני הסברים מתחרים להיווצרות סוויצ'בקים מתארים שלבים שונים של אותו תהליך, ושחלקיקים ברוח השמש שומרים תיעוד של המקום על פני השמש שממנו הגיעו.
ציר זמן
· פורסם
נושאים#Solar Orbiter#ESA#רוח השמש#מזג אוויר בחלל#הליופיזיקה
מקורות
ידיעה זו מתבססת על המקורות הבאים. קראו אותם לקבלת ההקשר המלא.
