לראשונה - ברזולוציה גבוהה: המנגנון הנסתר על השמש שמבהיל את החוקרים

צילומים חסרי תקדים מטלסקופ השמש דניאל ק. אינואייה חשפו מערבולות, מבנים זעירים בקוטר של פחות מ-20 קילומטרים, שעשויים להיות המנוע מאחורי התפרצויות השמש וחימום האטמוספרה שלה.
מערבולות זעירות, שעד לאחרונה היו בלתי נראות, נחשפו לראשונה על פני השמש ברזולוציה חסרת תקדים. החוקרים סבורים שהמבנים עשויים למלא תפקיד מרכזי בהיווצרות התפרצויות שמש ובהסבר אחת השאלות הוותיקות בפיזיקה של השמש - מדוע האטמוספרה החיצונית שלה לוהטת לטמפרטורות של מיליוני מעלות, אף שפני השטח עצמם קרים יותר.

התמונות צולמו באמצעות טלסקופ השמש דניאל ק. אינואייה (Daniel K. Inouye Solar Telescope) שבהוואי - טלסקופ השמש הגדול והמתקדם בעולם. במהלך סדרת תצפיות שנועדה לבחון את גבולות יכולת ההפרדה של המערכת, הצליחו החוקרים לתעד לראשונה פרטים שגודלם קטן מ-20 קילומטרים על פני השמש, הרזולוציה הגבוהה ביותר שהושגה עד היום בצילום השמש.

בין הממצאים הבולטים נראו דפוסים המזכירים נוצות או מערבולות זעירות לאורך גבולות של זרמי פלזמה, גז לוהט וטעון חשמלית שממנו מורכבת השמש. התופעה, המכונה אי־יציבות קלווין-הלמהולץ, נוצרת כאשר שתי שכבות של נוזל או פלזמה נעות זו לצד זו במהירויות שונות. הפרשי המהירות יוצרים גזירה, שמובילה להתפתחות מערבולות אופייניות.

אי-יציבויות מסוג זה מוכרות כבר שנים באטמוספרת כדור הארץ ובכוכבי לכת אחרים, אולם עד כה הן לא נצפו על השמש ברמת פירוט כזו.

לדברי החוקרים, התמונות החדשות מראות כיצד הפלזמה הלוהטת מסובבת ומלפפת את קווי השדה המגנטי של השמש. כתוצאה מכך מצטברת אנרגיה מגנטית, שעשויה להשתחרר בהמשך בהתפרצויות אדירות כמו התלקחויות שמש ופליטות מסה מהעטרה.

לממצאים יש גם משמעות מעשית. מזג האוויר החללי, שנוצר בעקבות פעילות השמש, עלול לשבש מערכות ניווט מבוססות GPS, לפגוע בלוויינים, להשפיע על רשתות חשמל ואף להגביר את הסיכון לאסטרונאוטים בחלל. החוקרים מעריכים שהבנת התהליכים הזעירים שמתרחשים על פני השמש תאפשר בעתיד לשפר את המודלים המשמשים לחיזוי אירועים כאלה.

אחת התעלומות המרכזיות שאותן מבקשים המדענים לפתור היא חימום עטרת השמש (הקורונה) - השכבה החיצונית של האטמוספרה הסולארית. למרות שהיא רחוקה יותר מליבת השמש, טמפרטורת הקורונה מגיעה למיליוני מעלות, הרבה מעבר לטמפרטורת פני השטח. החוקרים סבורים כי ליפוף קווי השדה המגנטי בידי המערבולות הזעירות עשוי להיות אחד המנגנונים שמעבירים אנרגיה אל הקורונה ומחממים אותה.

"השמש היא המקור לכל האנרגיה הזו ולכל מזג האוויר החללי", צוטט ד"ר דייוויד בובולץ מהמצפה הלאומי הסולארי של ארצות הברית. לדבריו, הבנה טובה יותר של התהליכים הזעירים הללו עשויה להוביל בעתיד לאזהרות מדויקות יותר מפני סופות שמש ולהגן טוב יותר על לוויינים, תשתיות ומערכות טכנולוגיות בכדור הארץ.

החוקרים מדגישים כי מדובר בשלב ראשון בלבד. יהיה צורך בתצפיות נוספות ובבדיקות באזורים שונים של השמש ובשלבים שונים של מחזור הפעילות שלה כדי לאשר שהמערבולות הזעירות אכן ממלאות תפקיד מרכזי בתהליך זה.