משטח השמש רוקד. נאלצים לצפות בריקוד זה מרחוק, מדענים משתמשים בכל הכלים העומדים לרשותם כדי לחפש דפוסים וקשרים כדי לגלות מה גורם לפיצוצים הגדולים הללו. מיפוי דפוסים אלה יכול לסייע למדענים לחזות את תחילתו של מזג האוויר בחלל המתפרץ לכיוון כדור הארץ מהשמש, ולהפריע לתקשורת ולאותות GPS (Global Positioning System).
ניתוח של 191 התלקחויות סולאריות מאז מאי 2010 על ידי מצפה הכוכבים השמש של דינמיקה של נאס"א (SDO) הראה לאחרונה יצירה חדשה בדפוס: לכ -15 אחוז מההתלקחויות יש "התלקחות בשלב מאוחר" מובהק כמה דקות עד שעות אחר כך שמעולם לא היה לפני כן נצפה במלואו. השלב המאוחר הזה של ההתלקחות שואב הרבה יותר אנרגיה לחלל ממה שהוגשמה בעבר.
"אנחנו מתחילים לראות כל מיני דברים חדשים", אומר פיל צ'מברלין, סגן מדען הפרויקטים של SDO במרכז הטיסה בחלל גודארד של נאס"א בגרינבלט, ד"ר. "אנו רואים עלייה גדולה בפליטות כחצי שעה עד מספר שעות אחר כך. , שהוא לפעמים אפילו גדול יותר מהשלבים המקוריים והמסורתיים של ההתלקחות. באחד המקרים ב -3 בנובמבר 2010, מדידת רק את השפעות ההתלקחות העיקרית פירושה להמעיט בערך כמות הירי האנרגיה באטמוספירה של כדור הארץ בכ -70 אחוזים. "
מערכת מזג האוויר בחלל כולה, מפני השטח של השמש לקצוות החיצוניים של מערכת השמש, תלויה באופן שמעבירה אנרגיה מאירוע אחד למשנהו - חיבור מגנטי קרוב לשמש המועבר לחבית אנרגיה בתנועה על פני החלל לאנרגיה המופקרת באטמוספירה של כדור הארץ, לדוגמה. הבנה טובה יותר של התלקחות שלב מאוחר זה תעזור למדענים לכמת בדיוק כמה אנרגיה מופקת כאשר השמש מתפרצת.
הצוות מצא עדויות לשלבים המאוחרים הללו כאשר SDO החלה לראשונה לאסוף נתונים במאי 2010 וה"סאן "החליט להראות תוכנית. באותו השבוע הראשון ממש, בעיצומה של זמן שקט למדי בשמש, הצמיחו כתשעה התלקחויות בגדלים שונים. גדלי ההתלקחות מחולקים לקטגוריות, הנקראות A, B, C, M ו- X, שהוגדרו זה מכבר בעוצמת קרני הרנטגן הנפלטות בשיא הזיקוק, כפי שנמדד על ידי מערכת הלוויין GOES (Geostationary Operational Environmental Operational Environment). GOES היא רשת של לוויינים המופעלת על ידי NOAA שנמצאת במסלול גיאוסינכרוני ליד כדור הארץ מאז 1976. אחד הלוויינים של GOES מודד רק פליטת רנטגן והוא מקור חיוני למידע על מזג האוויר בחלל שהשמש מעבירה את דרכנו.
עם זאת, במאי 2010, SDO צפה בהתלקחויות אלה עם ראיית האורך הגל-רב שלה. הוא רשם נתונים המצביעים על כך שאורכי גל אחרים של אור לא התנהגו בסינכרון עם קרני הרנטגן, אך הגיעו לשיא בזמנים אחרים.
"במשך עשרות שנים הסטנדרט שלנו להתלקחויות היה לצפות בצילומי הרנטגן ולראות מתי הם מגיעים לשיא", אומר טום וודס, מדען חלל מאוניברסיטת קולורדו, בולדר, קולו. המחבר הראשון במאמר בנושא זה. זה יוצא לאינטרנט ב- 7 בספטמבר בכתב העת Astrophysical. "זו ההגדרה שלנו מתי מתלקח התלקחות. אבל ראינו פסגות שלא תואמות את צילומי הרנטגן. " וודס אומר שבתחילה חששו שהנתונים היו אנומליה או תקלה במכשירים. אך כאשר הם אישרו את הנתונים עם מכשירים אחרים וצפו בתבניות חוזרות לאורך חודשים רבים, הם התחילו לסמוך על מה שהם רואים. "ואז התרגשנו", הוא אומר.
במהלך שנה הצוות השתמש בכלי EVE (לניסוי אולטרה סגול וריאציות אולטרה סגול) ב- SDO בכדי להקליט נתונים מבעיות רבות נוספות. EVE לא מצלם תמונות קונבנציונאליות. וודס הוא החוקר הראשי של מכשיר ה- EVE והוא מסביר שהוא אוסף את כל האור מהשמש בבת אחת ואז מפריד במדויק כל אורך גל אור ומודד את עוצמתו. זה לא מייצר תמונות יפות כמו שעושים מכשירים אחרים ב- SDO, אבל זה מספק גרפים הממפים כיצד כל אורך גל אור מתחזק, מגיע לשיאים ומצטמצם עם הזמן. EVE אוספת נתונים אלה כל 10 שניות, קצב שמובטח לספק מידע חדש לגמרי על האופן בו השמש משתנה, בהתחשב בכך שמכשירים קודמים מדדו מידע כזה כל שעה וחצי או לא הסתכלו על כל אורכי הגל בו זמנית - לא מספיק מידע כמעט כדי לקבל תמונה מלאה על חימום וקירור ההתלקחות.
[/ כיתוב]
הקלטת אור אולטרה סגול קיצוני, ספקטרום ה- EVE הציג ארבעה שלבים במהלך חייו של התלקחות ממוצעת. שלושת הראשונים נצפו ומבוססים היטב. (למרות ש- EVE הצליחה למדוד ולכמת אותם לאורך מגוון רחב של אורכי גל טובים יותר ממה שאי פעם נעשה.) השלב הראשון הוא השלב האימפולסיבי הקשור ברנטגן, בו חלקיקים אנרגטיים מאוד באווירת השמש גשמים לעבר פני השמש לאחר אירוע נפץ באטמוספרה המכונה חיבור מגנטי מחדש. הם נופלים בחופשיות במשך כמה שניות עד דקות עד שהם פוגעים באטמוספירה התחתונה הצפופה יותר ואז מתחיל השלב השני, השלב ההדרגתי. במהלך דקות עד שעות, החומר הסולארי, המכונה פלזמה, מחומם ומתפוצץ לגיבוי, מתחקה אחר לולאות מגנטיות ענקיות וממלא את הלולאות בפלזמה. תהליך זה מפעיל כל כך הרבה אור וקרינה שאפשר להשוות אותו למיליוני פצצות מימן.
השלב השלישי מאופיין באווירה של השמש - הבהירות המאבדת את העטרה, וכך מכונה גם שלב העמעום של העטרה. זה קשור לעיתים קרובות למה שמכונה פליטה של מסת מסתורי, בו ענן פלזמה נהדר מתפרץ מעל פני השמש.
אולם השלב הרביעי, התלקחות השלב המאוחר, שאותרה על ידי EVE הייתה חדשה. בין שעה לחמש שעות לאחר מכן, בכמה מההתלקחויות, הם ראו שיא שני של חומר כלילי חם שלא תאם להתפרצות רנטגן אחרת.
"תצפיות רבות הבחינו בשיא האולטרה סגול הקיצוני המוגבר שניות עד דקות ספורות לאחר השלב העיקרי של ההתלקחות, והתנהגות זו נחשבת לחלק נורמלי מתהליך ההתלקחות. אבל השלב המאוחר הזה הוא אחר, "אומר צ'מברלין של גודארד, שהוא גם אחד מחבריו בעיתון. "פליטות אלה מתרחשות באופן מאוחר יותר. וזה קורה אחרי שההתלקחות העיקרית מציגה את השיא הראשוני הזה. "
כדי לנסות להבין מה קורה, הצוות הציג גם את התמונות שנאספו מהאסיפה ההדמיה המתקדמת של SDO (AIA). הם יכלו לראות את התפרצות ההתלקחות בשלב הראשי בתמונות וגם הבחינו במערכה שנייה של לולאות כליליות הרחק מעל אתר ההתלקחות המקורי. לולאות נוספות אלה היו ארוכות יותר והפכו בהירות מאוחר יותר מהתפאורה המקורית (או לולאות לאחר התלקחות שהופיעו דקות ספורות לאחר מכן). לולאות אלה נבדלו גם פיזית מאלה הקודמות.
"העוצמה שאנחנו רושמים באותם התלקחויות בשלב מאוחר בדרך כלל עמומה יותר מעוצמת הרנטגן", אומר וודס. "אבל השלב המאוחר נמשך הרבה יותר זמן, לפעמים למשך מספר שעות, כך שהוא מוציא אנרגיה מוחלטת באותה מידה כמו ההתלקחות העיקרית שבדרך כלל נמשכת מספר דקות בלבד." מכיוון שמקור אנרגיה נוסף שאינו ממומש קודם לכן מההתלקחות חשוב לא פחות להשפיע על האווירה של כדור הארץ, וודס ועמיתיו בוחנים כעת כיצד התלקחויות השלב המאוחר יכולות להשפיע על מזג האוויר בחלל.
התלקחות השלב המאוחר היא כמובן רק חלק אחד מהפאזל כשאנחנו מנסים להבין את הכוכב שאיתו אנו חיים. אך עם מעקב אחר האנרגיה, מדידת כל אורכי הגל השונים של האור, שימוש בכל המכשירים שעומדים לרשותה של נאס"א, מידע כזה עוזר לנו למפות את כל השלבים בריקוד הגדול של השמש.
