סיקור מקיף

זוהר הקוטב, הסבר מדעי

האורורות, זוהרי הקטבים, הידועות גם כ”אורות הצפון” או “אורות הדרום”, הן תוצאה של תהליכים פיזיקליים מורכבים המתרחשים במגנטוספירה של כדור הארץ. הן נוצרות כאשר חלקיקים טעונים מהשמש, בעיקר פרוטונים ואלקטרונים, מתנגשים עם המגנטוספירה של כדור הארץ

אורות הקוטב מעל לטביה, 11 במאי 2024. צילום: Lolita Tomsone
אורות הקוטב מעל לטביה, 11 במאי 2024. צילום: Lolita Tomsone

בימים האחרונים יכלו צופים בדרום אירופה ואף בקווי רוחב נמוכים יותר כמו פורטוריקו ודרום פלורידה לצפות במופע אורות הצפון שבדרך כלל מוגבל לקווי רוחב גבוהים, באי הדרומי של ניו זילנד נוצרו פקקי תנועה של אנשים שרצו לצפות בזוהר הקוטב הדרומי שהצפין עד לשם. התפרצות עצומה של מסה מעטרת השמש ב-10 במאי, גרמו לה לפלוט חלקיקים טעונים ואלו בפוגשם עם השדה המגנטי של כדור הארץ הופכים לסופה מגנטית שממלאת את השמים באורות בשלל צבעים.

האורורות, זוהרי הקטבים, הידועות גם כ”אורות הצפון” או “אורות הדרום”, הן תוצאה של תהליכים פיזיקליים מורכבים המתרחשים במגנטוספירה של כדור הארץ. הן נוצרות כאשר חלקיקים טעונים מהשמש, בעיקר פרוטונים ואלקטרונים, מתנגשים עם המגנטוספירה של כדור הארץ. מגנטוספירה זו משמשת כמגן המגן על כדור הארץ מפני חלקיקים אלו, אך חלקם מצליחים להיכנס דרך הקטבים המגנטיים שם השדה המגנטי חלש יותר.

כאשר חלקיקים אלה פוגעים במולקולות ואטומים באטמוספירה, הם מעבירים אנרגיה לאטומים אלה, מה שגורם להם לעוררות ולאחר מכן לשחרר אנרגיה זו בצורה של אור כאשר הם חוזרים למצבם היציב. הצבעים השונים של האורורה נובעים מהסוגים השונים של גזים הנמצאים באטמוספירה ומהגובה שבו מתרחשת התהליך. לדוגמה, אורורות ירוקות נוצרות מחמצן בגובה של כ-100 ק”מ מעל פני האדמה, בעוד שאורורות אדומות נוצרות מחמצן בגבהים גבוהים יותר.

אינפוגרפיקה המסבירה את תופעת זוהרי הקטבים.  <a href="https://depositphotos.com. ">המחשה: depositphotos.com</a>
אינפוגרפיקה המסבירה את תופעת זוהרי הקטבים. המחשה: depositphotos.com

התופעה מושפעת מפעילות השמש, ובמיוחד מפרץ מסת שמש וחורים קורונליים אשר יוצרים זרם חזק יותר של חלקיקים מהשמש לכיוון כדור הארץ. תקופות של פעילות שמש גבוהה מובילות לאורורות עזות יותר ונראות יותר ברחבי העולם, כולל בקווי רוחב נמוכים יותר מהרגיל. עם מסעות  מגלי הארצות, התגלה כי גם בדרום מתקיימת תופעה דומה  – זוהר הקוטב הדרומי והיא כונתה אורורה אוסטרליס.

המונח “אורורה בוריאליס” עבור זוהר הקוטב הצפוני הוטבע על ידי גלילאו ב-1619, ששילב את שם האלה הרומית של השחר, אורורה, והשם היווני לרוח הצפונית, בוריאס. התופעה מקושרת לשחר במיתולוגיות שונות בשל צבעיה הזוהרים ברקיע.

זוהר הקוטב מופיע בדרך כלל ב”אזור האורורה”, שהוא רצועה צרה בקווי הרוחב הקרובים לקטבים הגאומגנטיים. היא נראית בעיקר בלילה, והיא מושפעת מרוח השמש שדוחפת אותה לצד הלילי של כדור הארץ, יוצרת “עיגול האורורה” המשתנה בהתאם לפעילות השמש.

תהליך התאוצה של חלקיקים הוא חיוני ליצירת זוהר הקוטב. חלקיקים אלו מתאיצים כתוצאה מהפרעות במגנטוספירה ומהווים את המקור לאור שנצפה כאורורה.

לזוהר הקוטב, בעיקר הצפוני, תפקיד בפולקלור החל מהעת העתיקה. תיעודים היסטוריים ופולקלור מרחבי העולם מתייחסים לאורורות כאל סימנים או כדרך שבה אלים או רוחות מתקשרים עם האדם, כאשר במיתולוגיה הסקנדינבית למשל, נחשבו האורורות להשתקפות של זרמי דגים גדולים.

אבל רק בעת החדשה אפשר היה להבין מה ההשלכות של התופעה. בין האירועים הבולטים נמנה אירוע קארינגטון מ-1859, סופת גאומגנטית עזה ביותר שהובילה להפסקות תקשורת ויצרה זוהרי קוטב בהירים במיוחד, בהירות כזו שניתן היה לקרוא לאורן. באירוע קארינגטון ניצלו מפעילי טלגרף את הזרם החשמלי הנוצר על ידי האורורה כדי לשדר מסרים למרחקים ארוכים כאשר מערכות ההספק הרגילות היו מנותקות.

אורורות מחוץ לכדור הארץ

זוהרי הקטבים אינן מוגבלים לכדור הארץ ונצפו גם בפלנטות אחרות במערכת השמש כגון נוגה צדק ושבתאי, שם הן נוצרות מתהליכים דומים של התנגשות רוח השמש עם שדות מגנטיים חזקים יותר. לאחרונה אפשר היה למדוד את התופעה גם בכוכבי לכת מחוץ למערכת השמש.

עוד בנושא באתר הידען:

תגובה אחת

  1. מה עם איזו מילה טובה על כריסטיאן בירקלנד? ההתעלמות של הקונצנזוס המדעי מכל מה שמריח כמו חשמל בחלל מדהימה אותי.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

אתר זה עושה שימוש באקיזמט למניעת הודעות זבל. לחצו כאן כדי ללמוד איך נתוני התגובה שלכם מעובדים.