הברקים שמעל הברקים: תעלומת ההבזקים הצבעוניים מעל סופות

במשך עשרות שנים, טייסים דיווחו על תופעה מסתורית: הבזקים אדומים עצומים המופיעים מעל עננים בגובה של 50-90 ק”מ. תחילה הדיווחים נדחו כהזיות, עד שב-1989 צולמו לראשונה במקרה. מאז, התגלה עולם שלם של "ברקי חלל" – תופעות חשמליות מרהיבות המתרחשות בשכבות הגבוהות של האטמוספירה, ומדענים מתחילים להבין שהשפעתן על האקלים והחיים בכדור הארץ גדולה ההרבה מכפי שחשבו.
הגילוי המקרי ששינה הכל

ב-6 ביולי 1989, פרופ' ג'ון וינקלר מאוניברסיטת מינסוטה בדק מצלמה חדשה בתנאי תאורה נמוכה, לקראת שימוש בה לתיעוד שיגור טיל. הוא כיוון אותה לעבר סופת רעמים רחוקה, בתקווה לצלם ברקים רגילים. מה שהתגלה בסרט היה מדהים: עמודי אור אדומים ענקיים, בגובה של עד 40 ק"מ, המזנקים כלפי מעלה מראשי העננים לעבר החלל.

"חשבתי שיש תקלה במצלמה", נזכר וינקלר בראיון מאוחר יותר. "רק כשבדקנו את הציוד וראינו שהכל תקין, הבנו שצילמנו משהו יוצא דופן". התגלית פתחה פרק חדש במטאורולוגיה – חקר "אירועי הארה חולפים" (באנגלית: Transient Luminous Events, או בר”ת TLEs).

משפחה שלמה של תופעות

מאז אותו צילום ראשון, התגלו כמה סוגים של ברקי חלל, שלכל אחד מהם מאפיינים ייחודיים: "סְפְּרָייטים" הם הנפוצים ביותר – הבזקים אדומים בצורת מדוזה, המופיעים מעל סופות חזקות; "אֶלְפים" הם דיסקיות אור אדומות, המתפשטות במהירות עצומה. "סילונים" הם קרני אור, בד"כ כחולות, הנורות מראשי עננים ישירות כלפי מעלה;

סוגי-משנה, שבד"כ נצפים לצד הסוגים הראשיים (אך חלקם יכולים להופיע גם באופן עצמאי), כוללים טרולים (נקודות אדומות המופיעות אחרי ספרייטים), פּיקסים (דהיינו פיות, על שום צבעם הלבן), רוחות רפאים (כינוי לפליטות-לוואי ירוקות מראשי ספרייטים) ונוֹמים (פרצי אור נדירים ונמוכים מאוד ביחס לסוגים האחרים, שצבעם לא ידוע מפני שעד כה נצפו רק בצילום בשחור-לבן).

ד"ר יואב יאיר, מומחה לברקים מאוניברסיטת רייכמן, מהחלוצים בחקר התופעה בישראל, מסביר שמדובר על אנרגיות עצומות. ספרייט בודד יכול להכיל אנרגיה השווה ל-10 מיליון וולט, ולהשתרע על פני שטח של מאות קמ”ר. הוא מגדיר את זה כפיצוץ חשמלי אילם בחלל.

החיבור המפתיע לאקלים

מחקרים עדכניים חושפים שלברקי החלל יש השפעה ישירה על האקלים. הם משנים את ההרכב הכימי של השכבות העליונות של האטמוספירה, משפיעים על ריכוזי האוזון ותחמוצות החנקן. ספרייטים מייצרים תרכובות חנקן, שיכולות להרוס מולקולות אוזון. במקומות עם פעילות סופות גבוהה, כמו אזור המונסון באסיה, ההשפעה יכולה להיות משמעותית. מחקרים מצאו גם קורלציה בין תדירות הספרייטים לבין שינויים בטמפרטורות מקומיות. באזורים עם פעילות ספרייטים גבוהה נמצאה התקררות קלה של השכבות העליונות, מה שמשפיע על זרמי הסילון ודפוסי מזג האוויר.

ישראל כמעצמת מחקר

ישראל היא מרכז עולמי בחקר ברקי חלל. הסיבה: המיקום הגיאוגרפי המושלם לצפייה בסופות מעל הים התיכון ואפריקה. מהר מירון או מהנגב אפשר לראות ספרייטים מעל סופות במרחק של מאות קילומטרים.

צוות ישראלי בהובלת פרופ' קולין פרייס מאוניברסיטת תל אביב פיתח מערכת ניטור אוטומטית, המזהה ספרייטים בזמן אמת. המערכת, שהותקנה בתחנות מחקר ברחבי העולם, אספה עד כה נתונים על יותר מ-100,000 אירועים, וסייעה לגלות שספרייטים מופיעים לא רק מעל סופות יבשתיות, אלא גם מעל הוריקנים בלב האוקיינוס.

הקשר החייזרי

אחת ההשלכות המרתקות של המחקר נוגעת לחיפוש חיים מחוץ לכדור הארץ. נאס"א משתמשת כעת במודלים של ברקי חלל כדי להבין תופעות דומות שנצפו בכוכבי לכת אחרים. ההנחה היא שאם אנחנו רואים חתימות ספקטרליות דומות באטמוספירות של כוכבי לכת רחוקים, זה יכול להעיד על פעילות סופות, ואולי על נוכחות של מים וחיים על הכוכב.

מה הלאה?

סוכנות החלל האירופית מפעילה מאז 2018 את משימת ASIM, המשתמשת במודול ניטור מתקדם המחובר לתחנת החלל לזיהוי וניתוח התופעות. המטרה היא להבין טוב יותר כיצד הן נוצרות ואיך אפשר להסתמך עליהן לחיזוי מזג אוויר, בדגש על סופות קיצוניות.