סערת שמש היא תופעה נדירה, אבל בשיאה היא עלולה לפגוע קשות בתשתיות התקשורת שלנו – וגם בנו
מעת לעת מספרים לנו החזאים במהדורות החדשות על סופת שמש נדירה, שכוללת התפרצויות של סילונים. "זה רחוק מאוד מאיתנו", הם מרגיעים. אבל לא לעולם חוסן: יש סופות שמש כה חזקות, שהעצים והמים זוכרים אותם שנים ועידנים.
חלק מהאירועים החריגים הללו הם "אירועי מיאקה" (Miyake event), על שם הפיזיקאית היפנית הצעירה פוסה מיאקה, שתיארה אותם לפני זמן לא רב במונחים מדעיים, כלומר ב-2012, בשלהי הדוקטורט שלה. אירוע כזה, אם יתרחש כיום, עלול להוביל להשלכות קשות על התקשורת שלנו - מטלפונים ועד לוויינים.
יש סופות שמש כה חזקות, שהעצים והמים זוכרים אותם שנים ועידנים. תמונה של סופת שמש | NASA/Goddard Space Flight Center
מטח של חלקיקים
במה שונים אירועי מיאקה מסופות שמש אחרות? בעיקר בעוצמה ובהשפעה על כדור הארץ. סופת שמש רגילה, או בשפת הפיזיקאים אירוע חלקיקים שמשי (Solar Particle Event, ובראשי תיבות SPE) – מתאפיינת בפליטה של חלקיקים טעונים, בדרך כלל פרוטונים או גרעיני הליום. אטמוספירת השמש מאיצה אותם למהירויות גבוהות מאוד והם נעים לכיוון כוכבי הלכת. לעתים הסופות משפיעות על לוויינים מחוץ לאטמוספירה של כדור הארץ: שטף החלקיקים פוגע בהם וגורם להפרעות תקשורת.
מדי פעם מתרחש אירוע משמעותי יותר, שגורם לעלייה בנוכחותם של חלקיקים מסוימים על פני הקרקע: פחמן 14, איזוטופ רדיואקטיבי של פחמן, שהוא אטום פחמן שגרעינו מורכב משישה פרוטונים ושמונה נייטרונים, וכן בריליום 10, איזוטופ של בריליום, שהוא אטום בריליום שמכיל ארבעה פרוטונים ושישה נייטרונים.
שני האיזוטופים הללו נדירים מאוד בכדור הארץ. מתוך טריליון אטומי פחמן, בדרך כלל רק אטום אחד הוא פחמן 14; בריליום 10 נדיר אף יותר, ככל הידוע לנו. הוא מצוי על כדור הארץ בכמויות כה זעומות, עד שאנחנו יודעים על קיומן רק מתוצרי הפירוק שלהן.
בכל אירוע שמש, שני האיזוטופים הללו נוצרים באטמוספירה של כדור הארץ: נייטרונים שמגיעים מהשמש מתנגשים בגרעינים קלים של גזים באטמוספירה – למשל חנקן – והאיזוטופים הם חלק מתוצרי התגובות הללו.
מדי פעם מתרחש אירוע משמעותי יותר, שגורם לעלייה בנוכחותם של חלקיקים מסוימים על פני הקרקע. אילוסטרציה של חלקיקים מסופת שמש מגיעים לכדור הארץ | NASA
איזוטופ שמח לי היום
לאחר שנוצרו באטמוספרה, האיזוטופים הללו מגיעים אל הקרקע. העצים מכניסים לתוכם את האיזוטופ פחמן 14 בתהליך הפוטוסינתזה, והקרח אוסף לתוכו את האיזוטופ בריליום 10 שיורד אל הקרקע עם הגשמים. כך, גם שנים רבות אחרי אירוע מיאקה אפשר לבצע אנליזה ולהבין מה קרה ומתי. האירוע מתוארך באמצעות טביעות הפחמן 14 בעצים - זאת שיטה ותיקה ונפוצה בארכיאולוגיה, בה מתארכים חומרים אורגניים על פי זמן מחצית החיים של האיזוטופ, שהוא הזמן שחולף עד שמחצית מכמות החומר המקורי מתפרקת. גם טבעות העצים, כמו שלימדו אותנו בילדות, מסייעות בקביעת גילו של העץ: זו שיטה שמכונה דנדרוכרונולוגיה, מהמילה היוונית לעץ, "דנדרון".
דוגמה אחת לכך אפשר לראות באזור נהר דרוזה (Druzet) בדרום האלפים הצרפתיים. חוקרים בחנו לאחרונה דגימות פחמן 14 מ-172 עצים שם, ותיארוך הפחמן הוביל למסקנה שבאזור הזה הורגשו השלכותיו של אירוע מיאקה לקראת סופו של עידן הקרח האחרון, לפני 14,300 שנים. וידוא נוסף ובלתי-תלוי הגיע הרחק משם, מליבות הקרחונים בגרינלנד, שהכילו עקבות של בריליום 10. ההתאמה הייתה מלאה, ולפי החוקרים זהו אירוע מיאקה העתיק והמשמעותי ביותר הידוע למדע; בעשר השנים שחלפו מאז המאמר של מיאקה, זוהו שישה אירועים כאלה על פני כ-8,000 שנה.
מי שחי אז אולי יכול היה לראות סימנים לאירוע הזה בזוהר באזור קו המשווה, בדומה לזוהר הצפוני והדרומי, אך אין ראיות לכך. מלבד זאת, לאירוע לא הייתה השפעה על בני האדם. כיום אומרת מיאקה, המצב שונה לחלוטין: אירוע כזה היה פוגע אנושות בתקשורת הנתונים – לוויינים, רדיו, טלפון, טלגרף ועוד – גם אם לפרק זמן מוגבל.
העצים מספרים שבאזור הזה הורגשו השלכותיו של אירוע מיאקה לפני 14,300 שנים. עץ מאובן באזור נהר דרוזה | Cécile Miramont
אירוע מיאקה, אם כך, לא משפיע על עצים וקרח בלבד. למשל, אירוע קרינגטון, הגם שאיננו אירוע מיאקה, היה אירוע דומה: סופת שמש שהתרחשה לא מזמן, במונחים גיאולוגיים – בשנת 1859. בסך הכול שנה אחת לפני הולדת הרצל, ימי התקופה הוויקטוריאנית ושלהי עידן קרח קטן שנמשך כמה מאות שנים. המהפכה התעשייתית הייתה אמנם בשיאה, אך תקשורת הנתונים הייתה מוגבלת למדי וסופות שמש משמעותיות לא השפיעו על שיחות טלפון, כי הטלפון עוד לא הומצא, קל וחומר אינטרנט או שיחות זום. אירוע מסוגו של קרינגטון, או חלילה אירוע מיאקה, אם יתרחשו היום, עלולים להשפיע על כולנו בצורה אפוקליפטית לאור התלות הרבה בתקשורת; גם הטסים במטוסים עלולים להיפגע עקב חשיפה מוגברת לקרינה כמעט ללא מסננים.
דבר הכוהנת
מיאקה עצמה, שלא הייתה מעורבת במחקר, אומרת שהממצאים החדשים מרגשים מאוד אך לא מפתיעים, והמחקר בנושא הזה רק החל. לדבריה, יש עוד מה לאתר בינות לגזעי העצים.
זהו שיעור חדש ומרתק לגבי תקופות פעילות היתר של השמש לעומת תקופות שלוות, שבהן אירועי מיאקה אינם דבר שבשגרה. ממה האירועים האלה נובעים? ייתכן שהם קשורים לסופרנובה – התפוצצות כוכב מסיבי – או לסילונים שנפלטים מכוכבי ננס אדום, אך אין עדיין מסקנות חד-משמעיות; אולי השמש אוגרת אנרגיה מגנטית לאורך זמן, וזו פורצת ברגע מסוים. היא יכולה לפרוץ כל רגע, ואולי אף בקרוב, לאור התדירות של אירועי מיאקה הקודמים. אז – איפה אתם מתכננים לעשות את אירוע מיאקה הבא שלכם?
