הבזק בהירות פתאומי על פני השמש נקרא התלקחות סולארית. אם נראה את ההשפעה על כוכב מלבד ה שמשהתופעה נקראת התלקחות מהממים. התלקחות כוכבית או סולרית משחררת כמות עצומה של אנרגיהבדרך כלל בסדר גודל של 1 × 1025 ג'ולס, על פני קשת רחבה של אורכי גל וחלקיקים. כמות אנרגיה זו דומה לפיצוץ של 1 מיליארד מגה של TNT או עשרה מיליון התפרצויות געשיות. בנוסף לאור, התלקחות סולארית עשויה להפיץ אטומים, אלקטרונים ויונים לחלל במה שמכונה פליטה של מסת כלילי. כאשר חלקיקים משתחררים על ידי השמש, הם מסוגלים להגיע לכדור הארץ תוך יום-יומיים. למרבה המזל, המסה עלולה להיפלט החוצה לכל כיוון, כך שכדור הארץ לא תמיד מושפע. למרבה הצער, מדענים אינם מסוגלים לחזות התלקחויות, אלא נותנים אזהרה רק לאחר התרחשותם.
התלקחות השמש החזקה ביותר הייתה הראשונה שנצפתה. האירוע התרחש ב- 1 בספטמבר 1859, והוא נקרא סערת השמש משנת 1859 או "אירוע קרינגטון". על כך דווח באופן עצמאי על ידי האסטרונום ריצ'רד קרינגטון וריצ'רד הודג'סון. התלקחות זו נראתה לעין בלתי מזוינת, הציבה מערכות טלגרף והעלתה אורילות לאורך כל הדרך להוואי ולקובה. בעוד שמדענים באותה תקופה לא היו מסוגלים למדוד את חוזק ההתלקחות הסולארית, מדענים מודרניים הצליחו לשחזר את האירוע על בסיס חנקה והאיזוטופ
בריליום -10 מופק מהקרינה. בעיקרו של דבר, עדויות להתלקחות נשמרו בקרח בגרינלנד.כיצד פועל התלקחות סולארית
כמו כוכבי לכת, הכוכבים מורכבים מכמה שכבות. במקרה של התלקחות סולארית, כל שכבות האטמוספירה של השמש מושפעות. במילים אחרות, אנרגיה משתחררת מהפוטוספרה, הכרומוספרה והקורונה. התלקחויות נוטות להתרחש ליד כתמי שמששהם אזורים של שדות מגנטיים עזים. שדות אלה קושרים בין אווירת השמש לפנים שלה. האמרה היא כי התלקחויות נובעות מתהליך שנקרא חיבור מגנטי מחדש, כאשר לולאות של כוח מגנטי מתפרקות, מצטרפות ומשחררות אנרגיה. כאשר אנרגיה מגנטית משתחררת לפתע על ידי הקורונה (לפתע משמעותה תוך מספר דקות), האור והחלקיקים מואצים לחלל. מקור החומר המשוחרר נראה כחומר מהשדה המגנטי הסלילי הבלתי מחובר, עם זאת, מדענים לא הבנתי לחלוטין כיצד התלקחויות עובדות ומדוע יש לפעמים יותר חלקיקים משוחררים מהכמות בתוך א לולאה כלילית. הפלזמה באזור הפגוע מגיעה לטמפרטורות בסדר גודל של עשרות מיליון קלווין, שהוא כמעט חם כמו ליבת השמש. האלקטרונים, הפרוטונים והיונים מאיצים באנרגיה העזה כמעט למהירות האור. קרינה אלקטרומגנטית מכסה את כל הספקטרום, מקרני גאמה ועד גלי רדיו. האנרגיה המשתחררת בחלק הגלוי של הספקטרום הופכת כמה התלקחויות סולאריות ניתנות לצפייה בעין בלתי מזוינת, אך מרבית האנרגיה נמצאת מחוץ לטווח הגלוי, ולכן נצפים התלקחויות באמצעות מכשור מדעי. לא ניתן לחזות בקלות אם התלקחות סולארית מלווה בהזרקה של המסה הכלילית. התלקחות סולארית עשויה גם לשחרר ריסוס התלקחות, הכרוך בהזרקה של חומר המהיר יותר מהבלטה סולארית. חלקיקים המשוחררים מתרסיס התלקחות עשויים להגיע למהירות של 20 עד 200 קמ"ש. כדי להכניס את זה לפרספקטיבה, ה- מהירות האור הוא 299.7 קילו-לשנייה!
באיזו תדירות מתרחשים התלקחויות סולאריות?
זיקוקי שמש קטנים יותר מתרחשים לעתים קרובות יותר מאשר גדולים. תדירות ההתלקחות המתרחשת תלויה בפעילות השמש. לאחר מחזור השמש בן 11 השנים, יתכנו מספר התלקחויות ביום במהלך חלק פעיל של המחזור, לעומת פחות מאחת לשבוע במהלך שקט. במהלך פעילות שיא, יתכנו 20 התלקחויות ביום ומעל 100 לשבוע.
כיצד מסווגים התלקחויות סולאריות
שיטה קודמת לסיווג התלקחות סולארית התבססה על עוצמת קו Hα של הספקטרום הסולארי. מערכת הסיווג המודרנית מסווגת התלקחויות על פי שטף השיא שלהן בין 100 ל 800 קרני צילום רנטגן, כפי שנצפתה על ידי חלליות GOES שמקפות את כדור הארץ.
| סיווג | שטף שיא (וואט למ"ר) |
| א | < 10−7 |
| ב | 10−7 – 10−6 |
| ג | 10−6 – 10−5 |
| M | 10−5 – 10−4 |
| איקס | > 10−4 |
כל קטגוריה מדורגת עוד יותר בסולם ליניארי, כך שהתלקחות X2 חזקה פי שניים מהתלקחות X1.
סיכונים רגילים מהתלקחות סולארית
התלקחויות סולריות מייצרות מה שמכונה מזג אוויר סולארי על פני כדור הארץ. רוח השמש משפיעה על המגנטוספרה של כדור הארץ, מייצרת אורורה בוריאליס ואוסטרליס ומציגה סיכון קרינה לוויינים, חלליות ואסטרונאוטים. עיקר הסיכון הוא לחפצים במסלול כדור הארץ הנמוך, אך פליטות המסה העטרה מתלקחות סולאריות יכולות להפיל מערכות חשמל בכדור הארץ ולהשבית לוויינים לחלוטין. אם לוויינים היו יורדים, הטלפונים הסלולריים ומערכות ה- GPS היו ללא שירות. ה אור אולטרה סגול ו צילומי רנטגן המופץ על ידי התלקחות משבש רדיו לטווח הארוך וככל הנראה מגביר את הסיכון לכוויות שמש וסרטן.
האם התלקחות סולארית יכולה להרוס את כדור הארץ?
במילה אחת: כן. בעוד שכוכב הלכת עצמו ישרוד מפגש עם "התלקחות-על", ניתן להפגיז את האטמוספרה בקרינה וכל החיים יכולים למחוק. מדענים ראו את שחרורם של superflares מכוכבים אחרים בעלי עוצמה של פי 10,000 יותר מאשר התלקחות סולארית טיפוסית. בעוד שרוב התלקחויות אלה מתרחשות בכוכבים שיש להם שדות מגנטיים חזקים יותר מהשמש שלנו, בערך 10% מהזמן שהכוכב דומה להשוואה או חלשה יותר מהשמש. מחקר טבעות העץ, החוקרים מאמינים שכדור הארץ התנסה בשני סופרפלרים קטנים - האחד בשנת 773 C.E ואחר בשנת 993 C.E. אפשר לצפות למבוכה-על בערך פעם במילניום. הסיכוי להתלקחות סופר-הכבדה אינו ידוע.
גם להתלקחויות רגילות יכולות להיות השלכות הרסניות. נאס"א גילה את כדור הארץ שהוחמצ כמעט התלקחות סולארית קטסטרופלית ב- 23 ביולי 2012. אם ההתלקחות הייתה מתרחשת רק שבוע קודם לכן, כשהיא הייתה מכוונת אלינו ישירות, החברה הייתה מושכת בחזרה אל ימי הביניים החשוכים. הקרינה העזה הייתה מנטרת רשתות חשמל, תקשורת ו- GPS בקנה מידה עולמי.
עד כמה סביר אירוע כזה בעתיד? הפיזיקאי פיט רייל מחשיב את הסיכוי להתלקחות סולרית מפריעה הוא 12% לעשר שנים.
כיצד לחזות התלקחויות שמש
נכון לעכשיו, מדענים לא יכולים לחזות התלקחות סולארית בכל דרגת דיוק. עם זאת, פעילות כתם שמש גבוהה קשורה לסיכון מוגבר לייצור התלקחות. תצפית על כתמי שמש, ובמיוחד מהסוג הנקרא כתמי דלתא, משמשת לחישוב ההסתברות להתלקחות התפרצות וכמה היא תהיה חזקה. אם חוזים התלקחות חזקה (M או X), הממשל האמריקני לאוקיאנוסים אטמוספריים (NOAA) מנפיק תחזית / אזהרה. בדרך כלל האזהרה מאפשרת 1-2 ימי הכנה. אם מתרחשת התלקחות סולארית ופליטת מסת מסתמים, חומרת ההשפעה של ההתלקחות על כדור הארץ תלויה בסוג החלקיקים המשתחררים ובאופן ישיר שההתלקחות פונה לכדור הארץ.
מקורות
- "Big Sunspot 1520 משחרר התלקחות בכיתה X1.4 עם CME מכוון כדור הארץ". נאס"א. 12 ביולי, 2012.
- "תיאור מראה ייחודי שנראה בשמש ב- 1 בספטמבר 1859", הודעות חודשיות של החברה המלכותית לאסטרונומיה, v20, pp13 +, 1859.
- קארוף, כריסטופר. "ראיות תצפיתיות לפעילות מגנטית משופרת של כוכבי זרימת העל." Nature Communications כרך 7, Mads Faurschou Knudsen, Peter De Cat, et al., מספר מאמר: 11058, 24 במרץ, 2016.