פני השמש מקרינים אנרגיה ולעיתים קרובות פולטים מסות של פלזמה ממוגנטת מאוד לכדור הארץ. לפעמים פליטות אלה חזקות מספיק כדי לפרוץ את המגנטוספירה - המגן המגנטי הטבעי המגן על כדור הארץ - וגורמת נזק ללוויינים או לרשתות חשמל. למזג אוויר כזה בחלל יכולות להיות השלכות קטסטרופליות.
אסטרונומים חקרו את פעילות השמש במשך מאות שנים, כיום מחשבים תופסים מקום מרכזי בחיפוש אחר הבנת התנהגות השמש ותפקידה בתופעות מזג האוויר בחלל. חוק PROSWIFT הדו-מפלגתי (קידום מחקר ותצפיות במזג אוויר בחלל לשיפור חיזוי המחר), שהתקבל באוקטובר 2020, ממסד את הצורך בפיתוח כלים מתקדמים יותר לחיזוי מזג אוויר בחלל.
מזג האוויר בחלל אולי נראה לרבים כבעיה רחוקה, אבל אולי לא נבין את הסכנות שלו עד שיהיה מאוחר מדי. "אנחנו לא חושבים על זה, אבל חשמל, תקשורת, GPS וגאדג'טים יומיומיים יכולים להיות מושפעים מההשפעות הקיצוניות של מזג האוויר בחלל", אומרים החוקרים. בנוסף, ארה"ב מתכננת משימות לכוכבי לכת אחרים ולירח. כל זה מצריך תחזיות מדויקות מאוד של מזג האוויר בחלל - לתכנון חלליות ולהזהרת אסטרונאוטים מפני תופעות קיצוניות.
מערבולת ממלאת תפקיד מפתח בדינמיקה של רוח השמש ופליטות מסות העטרה. לתופעה מורכבת זו היבטים רבים, כולל התפקיד של אינטראקציה של גלי הלם עם מערבולות והאצת יונים. הפלזמה הסולארית אינה בשיווי משקל תרמי. במאמר עבור ה- Astrophysical Journal, החוקרים תיארו את תפקידם של יונים הלוכדים לאחור בהאצת חלקיקים טעונים ביקום. יונים חוזרים ממוצא בין-כוכבי או מקומי נלכדים על ידי הפלזמה הממגנטת של רוח השמש ונעים רדיאלית החוצה מהשמש.
ניתן להאיץ עוד כמה חלקיקים שאינם תרמיים ליצירת חלקיקי אנרגיה סולארית, החשובים במיוחד לתנאי מזג האוויר בחלל על פני כדור הארץ ולבני אדם בחלל. מדענים ערכו סימולציות כדי להבין טוב יותר את התופעה ולהשוות אותה לתצפיות של חלליות וויאג'ר 1 ו-2, שחקרו את הגבולות החיצוניים של ההליוספירה וכעת מספקות נתונים ייחודיים מהמדיום הבין-כוכבי המקומי.
אחד התחומים העיקריים בחיזוי מזג האוויר בחלל הוא חיזוי נכון של הופעתן של פליטות מסה קורונלית - פליטת פלזמה והשדה המגנטי הנלווה מעטרה השמש - וקביעת כיוון השדה המגנטי שהיא נושאת איתה. זה נעזר במחקרים על זרימה הפוכה של יונים, כמו גם עבודה שפורסמה ב- Astrophysical Journal בשנת 2020, שהשתמשה במודל מגנטו-הידרודינמי המבוסס על רתמה מגנטית כדי לחזות את זמן ההגעה לכדור הארץ ואת תצורת השדה המגנטי של פליטת המונית העטרה.
מעניין גם: בפעם הראשונה, הגשושית Solar Orbiter של נאס"א תיעדה סרטון של פליטת פלזמה ענקית מפני השמש
בדיקה סולארית פרקר יש מכשיר - SWEAP - לחקור את רוח השמש, אלקטרונים, פרוטונים ואלפא. בכל מסלול, הגשושית מתקרבת לשמש, ומספקת מידע חדש מהמכשיר על המאפיינים של רוח השמש. בקרוב היא תעבור מעבר לאזור הקריטי, שבו רוח השמש תהפוך למהירה במיוחד ומגנטוזונית, ויהיה לנו מידע על הפיזיקה של ההאצה וההובלה שלה.
עם הגעת הגשושית ומכשירי תצפית חדשים אחרים, מדענים מצפים לשפע של נתונים חדשים שיכולים להודיע ולעורר את הפיתוח של מודלים חדשים לחיזוי מזג האוויר בחלל.
קרא גם: