אנו מזלזלים בכוחן של סופות שמש 'אחת לכל אלף שנה', מזהירה נאס"א
סופות שמש קטקליזמיות עשויות להיות נדירות, אבל הן מתרחשות. ובניגוד לאירוע קרינגטון האגדי משנת 1859 – שהפיל טלגרפים ברחבי אירופה וצפון אמריקה וגרר את הזוהר הצפוני לפלורידה – כמה קרו לאחרונה מספיק כדי לתת לנו תחושה של איך האלקטרוניקה המודרנית עשויה להסתדר. קרינת שמש מ"סופות ליל כל הקדושים" משנת 2003, למשל, שיבשו מערכת ניווט של מינהל התעופה הפדרלי למשך 26 שעות והובילה לייעוץ הראשון אי פעם של ה-FAA אַזהָרָה של מינוני קרינה מופרזים בטיסות מסחריות.
אבל פיסיקאי החלל בראשות מרכז טיסות החלל גודארד של נאס"א במרילנד קבעו לאחרונה שעצם הנדירות של סופות השמש הגדולות הללו פירושה שמדענים וקובעי מדיניות כנראה מזלזלים בתרחישים הגרועים ביותר להשפעת מזג האוויר הסולארי. כפי שמפורט בחדש שלהם לִלמוֹדשפורסם בכתב העת Nature, "מדידות שגויות" מתמשכות גם הטיבו את ההערכות הללו, וחיזקו את התיאוריה השלטת לפיה יש איזשהו גבול עליון להתפרצויות אנרגיית סופות השמש שניתן להעביר ליונוספירה הקוטבית של כדור הארץ. באופן מזעזע, אולי אין גבול.
"למרבה המזל, המקרים המאוד קיצוניים האלה הם נדירים, אבל זה גם אומר שיש לנו נתונים מוגבלים לעבוד איתם ורק הזמן יגיד מה קורה באירוע קיצוני מאוד של שנה לאלף שנה", מחברת המחקר מריה וולך. אמר בהצהרה. "אם אין גבול עליון לתגובת הפלנטה שלנו לרוח השמש, מודלים למקרים קיצוניים צריכים לקחת זאת בחשבון ועלינו להיות ערניים להשפעות מזג האוויר בחלל", לדברי Walach, מרצה לפיזיקת חלל באוניברסיטת לנקסטר.
"בעיית הגדרה"
הבעיה, לטענת וולך ומחבריה, מתחילה לא בשום סוג של טעות בציוד, אלא בכמה מהנחות היסוד שנכנסו מזמן לאופן שבו הפיזיקאים מפרשים את מדידות מזג האוויר בחלל שלהם.
חלליות כמו של נאס"א IMAPלמשל, לרחף קצת פחות ממיליון מייל מכדור הארץ בנקודה מתוקה כבידה הידועה בשם Lagrange point one (L1), שם הם יכולים לספק נתוני אזהרה מוקדמים עקביים על פליטת השמש לכיוון כדור הארץ. ב-L1, הגשושיות הללו בעצם נחות נייחות, נעולות במסלול שבו כוח המשיכה של כדור הארץ והשמש בהתאמה מבטלים זה את זה. אבל – כמו לנחש את עוצמתו של גל אוקיינוס כשהוא חופף אל החול על ידי מדידת כוחו הרועם כאשר הוא התכופף – מדידות אלו אינן מצליחות לקחת בחשבון השפעות מתפזרות כאשר חלקיקים עתירי האנרגיה של התפרצות שמש מסתובבים בחלל.
התוצאה היא שנראה שהנתונים הללו מעריכים באופן מהימן את רוח השמש הממשית הפוגעת ביונוספירה של כדור הארץ, תוך הסתמכות על מדידות שנלקחו לפני שחלקיקים אלה פגעו בכוח הקהה המגן של המגנטו של הפלנטה שלנו, שם סופות שמש "מושפעות מתנאי פלזמה ושדה מקומיים", כתבו החוקרים.
"בדרך כלל אנו מניחים שהאמת עשויה להיות סביב המדידה שלו. אבל תורת ההסתברות אומרת שהיא נוטה לכיוון אחד", אמר המחבר הראשי של המחקר, הפיזיקאי של נאס"א גודארד Nithin Sivadas, בהצהרה. "זו הסיבה שסיכוני מזג האוויר בחלל נראים מוזלים".
קרוב יותר לכדור הארץ
Walach, Sivadas ועמיתיהם מיקדו את תשומת לבם במדידות מזג האוויר בחלל מלוויינים קרובים יותר לכדור הארץ, כולל תמונת THEMIS כל השמים של נאס"א, MMSו DoubleStarבין היתר. חבילת כלי מלאכה זו אפשרה להם להשוות למעלה ממיליון מדידות רוח סולארית בניגוד לקריאות רגילות של המגנטו-שיט והמגנטוספירה הרחק למעלה בקצה האטמוספירה העליונה של כדור הארץ ומחוצה לה.
בקיצור, "אין כרגע ראיות סטטיסטיות המצביעות על גבול עליון לאנרגיה המועברת מרוח השמש ליונוספירה הקוטבית", סיכמו החוקרים.
זה המקום שבו הנדירות של סופות שמש קיצוניות תורמת לאי הוודאות הנוכחית של החוקרים. "השדה המגנטי של הפלנטה שלנו עושה עבודה נהדרת בהגנה עלינו מפני השפעות מזג אוויר רבות בחלל", ציין Walach. "עם זאת ישנם מקרים קיצוניים, שבהם לוויינים נופלים במפתיע לכדור הארץ, או שאנו מאבדים אותות תקשורת ו-GPS."
עד שתגיע סופה גדולה, במילים אחרות, ייתכן שיהיה קשה לחזות כיצד המגנטוספירה של כדור הארץ עשויה להחזיק מעמד.