אשראי תמונה: נאס"א
מחקרים חדשים מצביעים על כך שאלקטרונים עלולים לגלוש על גלים מגנטיים המונעים על ידי רוח השמש, ולהאיץ עד כדי כך שהם עלולים לגרום נזק רציני לחלליות המקיפות את כדור הארץ. התהליך הוא תוצאה של האינטראקציה בין השדה המגנטי של כדור הארץ ותנודות בצפיפות הרוח הסולארית. ככל שהצפיפות של רוח השמש משתנה, היא גורמת לגלים בשדה המגנטי להתלשל חזרה לכדור הארץ. אלקטרונים יכולים להילכד ב אדוות אלה ולגלוש חזרה לכדור הארץ כל כך מהר שהם יכולים לפגוע באלקטרוניקה עדינה בחלל.
על פי צוות מדעני החלל, אלקטרונים "הרוצחים" המסוגלים לחולל הרס סביב חללית עלולים "לגלוש" על גלים מגנטיים.
הצוות מאוניברסיטת בוסטון והמינהל הלאומי האוקיאני והאטמוספרי (NOAA) שילבו תצפיות מחלליות נאס"א ו- NOAA כדי לזהות תופעה שמסבירה כיצד רוח השמש מייצרת גלים בשדה המגנטי של כדור הארץ (מגנטוספירה). אלקטרונים רגילים המקיפים את כדור הארץ בחגורות הקרינה של ואן אלן עשויים להעלות על הגלים את האוטו, ולהאיץ קרוב למהירות האור, עם אנרגיות פי 300-500 מהאלקטרונים במסך טלוויזיה.
רוח השמש היא זרם של חלקיקים טעונים חשמליים המפוצצים ללא הפסקה מהשמש. המגנטוספרה היא חלל שנוצר כאשר רוח השמש נתקלת בשדה המגנטי של כדור הארץ. כאשר צפיפות הרוח הסולארית גבוהה ועולה כנגד המגנטוספרה, המגנטוספרה נלחצת. כאשר צפיפות הרוח נמוכה, המגנטוספרה מתרחבת. החוקרים גילו כי רוח השמש מכילה מבנים תקופתיים בעלי צפיפות גבוהה ונמוכה, ומניעה פעולת "נשימה" תקופתית של המגנטוספרה והדור הגלובלי של הגלים המגנטיים.
ידוע כי אם תדירות הגלים הללו תואמת את תדירות האלקטרונים בתנועתם בחגורת ואן אלן, ניתן להאיץ את האלקטרונים, ולהגביר את האנרגיות שלהם באופן משמעותי. התהליך דומה ל boogyboarder שתופס גל. חלק מהאלקטרונים "רוכבים על הגל" וצוברים אנרגיה רבה כל כך שהם יכולים לפגוע בחלליות יקרות.
"אם נוכל לאשר זאת כמנגנון משמעותי לייצור הגלים שמאיצים אלקטרונים 'הרוצחים', אז מדענים המשתמשים בנתונים מלוויינים כמו רוח יכולים לפתח אזהרה מקדימה עבור מפעילי החלליות כי החללית שלהם עלולה להיות בסכנת חשיפה לקרינה מוגזמת ופוגעת, "אמרה ד"ר ברברה גילס, מדענת פרויקטים של חלליות הקוטב במרכז הטיסה לחלל גודארד בארה"ב של נאס"א, גרינבלט, מד.
כאשר אלקטרונים הופכים לאנרגטיים אלה, הם יכולים לחדור אל פנים החללית. ברגע שהם נמצאים בחלקים אלקטרוניים הם בונים חשמל סטטי שיכול לקצר מעגל חלק קריטי או להכניס את החללית למצב הפעלה גרוע.
"מה חדש ומרגש במחקר זה הוא שאנשים תמיד חיפשו מנגנונים פנימיים למגנטוספרה ליצירת הגלים האלה", אמר ד"ר לארי קפקו, עמית מחקר באוניברסיטת בוסטון וכמחבר הראשי של שני מאמרים בנושא מחקר זה, אחד שפורסם ב- כתב העת למחקר גיאופיזי ביוני 2003 והשני במכתבי מחקר גיאופיזיים בשנת 2002. "אבל כאן מצאנו מנגנון חיצוני - רוח השמש עצמה."
לווייני הקוטב והרוח של נאס"א, יחד עם לוויין הסביבה התפעולית הגיאוסטציונרית של NOAA (GOES), סיפקו את תצפיות המפתח שהובילו את הצוות למסקנה זו. קוטב אישר כי הגלים אינם מקומיים, אלא גלובליים. לוויין הרוח היה המקור העיקרי לזיהוי מבני הצפיפות ברוח השמש המניעה את המגנטוספירה. GOES סיפק נתונים על המגנטוספרה של כדור הארץ עם התגברותם וירידה בגודל.
"כבר ידענו שלרוח השמש יש מבני צפיפות וכי גלים מגנטיים יכולים להאיץ אלקטרונים," אמר ד"ר הרלן ספנס, פרופסור חבר לאסטרונומיה באוניברסיטת בוסטון, ומחבר לשני העיתונים במחקר זה. "מה שלא ידענו זה שמבני הרוח השמש יכולים להיות תקופתיים ולהניע גלים מגנטיים. תצפיות חדשות אלה עשויות לספק קישור חסר בין השניים. "
המקור האולטימטיבי למבני הרוח השמשיים שהתגלו לאחרונה הוא עדיין תעלומה, אך הצוות משער כי השמש עשויה למלא תפקיד ישיר. "הווריאציות של צפיפות הרוח השמשית נשלטות בחלקן על ידי תבנית של חיבור מחדש מגנטי, פיתול וקישוט קווי שדה מגנטי על פני השמש," אומר ד"ר קפקו. "חיבור מחדש המתרחש באופן שיטתי ותקופתי עשוי לייצר את מבני הצפיפות התקופתית שנצפו ברוח השמש. ישנן עדויות לכך שזה עשוי להתרחש, אך נדרש מחקר נוסף בכדי ליצור קשר מוחלט. "
חגורות הקרינה של ואן אלן התגלו בשנת 1958 על ידי ד"ר ג'יימס ואן אלן וצוותו באוניברסיטת איווה עם חוקרים 1 ו -3, הלוויינים הראשונים ששוגרו בהצלחה על ידי ארה"ב. אלה חגורות של חלקיקים טעונים חשמליים שנלכדים בשדה המגנטי של כדור הארץ. מכיוון שהחלקיקים טעונים חשמלית (בעיקר פרוטונים ואלקטרונים), הם חשים בכוחות מגנטיים ומוגבלים לספירלה סביב קווים בלתי נראים של כוח מגנטי המהווים את השדה המגנטי של כדור הארץ. יש למעשה שתי חגורות בצורת סופגנייה במערכת ואן אלן, האחת בתוך השנייה עם כדור הארץ ב"חור "של החגורה הפנימית. החגורה הפנימית, המורכבת מפרוטונים במהירות גבוהה, ממוקמת בגבהים שבין 430 ל- 7,500 מיילים (בערך 700 עד 12,000 ק"מ) מעל כדור הארץ. החגורה החיצונית עשויה אלקטרונים במהירות גבוהה ומופיעה בגבהים שבין 15,500 ל 25,000 מיילים (כ 25,000 עד 40,000 ק"מ) מעל כדור הארץ. מפעילי חלליות מנסים להימנע ממסלולי שטח באזורים אלה, אך לעיתים הגבהים הללו הם הטובים ביותר למשימה מסוימת, או שהחללית חייבת לעבור דרך החגורות במהלך חלק ממסלולה או להימלט לחלוטין מכדור הארץ.
לווייני הקוטב והרוח של נאס"א, הידועים יחד בשם "תוכנית המדע העולמית של Geospace", מוקדשים לעזור למדענים להבין כיצד חלקיקים ואנרגיה מהשמש זורמים בסביבת החלל של כדור הארץ ומתקשרים איתם.
NOAA מוקדש לאיסוף נתונים על האוקיינוסים, האווירה, החלל והשמש. מערכת הלוויין GOES שלה היא המרכיב הבסיסי לניטור וחיזוי מזג אוויר בארה"ב. ד"ר האוורד זינגר מ- NOAA הוא מחבר משותף שלישי במאמר משנת 2002 בנושא מחקר זה.
המקור המקורי: מהדורת החדשות של נאס"א
