"אם יש לך כתם"

את כתמי השמש גילו כנראה האַסטרוֹנוֹמים הסינים עוד באלף הראשון לספירה. כתמי שמש אינם כהים, אלא רק מקומות שהטמפרטורה בהם נמוכה בכמה מאות מעלות מזוֹ של הסביבה הלוהטת.

כמה מִכּם ודאי מַכּירים את שאלת הטריוויה "כמה כוכבים יש במערכת השמש?" ואת התשובה הנכונה: במערכת השמש יש כוכב אחד בלבד והוא השמש עצמה (האחרים הם כוכבי לכת).  משום שהשמש היא הכוכב היחיד במערכת השמש, היא גם הכוכב הקרוב ביותר אלינו, לכדור הארץ. בזכות הקִרבה היחסית, אפשר לבצע עליה תַּצפיוֹת שאינן אפשריות בכוכבים רחוקים יותר, ומלבד זה, בזכות העובדה שהשמש היא כוכב רגיל למדי ביקְום, אפשר ללמוד מהמֶחקר עליה גם על כוכבים אחרים, מרוחקים יותר. לפני הכול, הרצון שלנו לחקור תופעות שקשורות בשמש נובע מהשפעתהּ על כדור הארץ ועל החלל שבינו ובין השמש, כמו שינויי אקלים, סערות מַגנטיוֹת ומחזוֹר כתמי השמש.

מהי "שפת השמש"?

בטרם נסביר על כתמי שמש, נזכיר כמה עובדות: השמש היא כדור גז מיונן (ופלזמה) ולכן, להבדיל מגוף מוצק (כוכב לכת למשל( ההגדרות של" שפת השמש" ושל האַטמוֹספרֵה שלה תלויות באורך גל בו צופים. אפשר לחשוב על כך ש"שפת השמש" היא שכבת הפוֹטוֹספרה, אותה ניתן לראות באור בתחום הנראֶה. חִשבו על הכדור הכתום שאנו רואים בשקיעה – גבולותיו מגדירים את מה שנכנה כאן "שפת השמש", אף שהגזים המרכיבים את השמש משתרעים הרבה מעבר לכך. עובייה של הפוטוספרה כמאה קילומטר – דק מאוד לעומת חלקהּ הפנימי של השמש (רַדיוּס השמש הוא 695,990 קילומטר, והטמפרטורה השׂוררת בה היא כ־ 6,000 מעלות). בערכים כאלה כבר אין זה חשוב, במיוחד אם משתמשים ביחידות קֶלווין או צלֶזיוּס.

האם הכתמים באמת כהים?

כשמתבוננים בשמש (באמצעים המתאימים לכך בלבד!) מסוכן להתבונן בה בעין חשׂוּפה או באמצעוּת מסננים "תוצרת בית". אפשר לעתִים להבחין על פניה בכתמים כהים. צבעם הכהה של הכתמים נובע מכך שהטמפרטורה השוררת בהם נמוכה בכמה מאות מעלות מזוֹ של סביבתם. למעשה, כמו שאפשר לראות בתצלומים, הכתמים נראים כהים לחלוטין. אולם, מדובר באַשׁליָה אוֹפטְּית: הכתם נראֶה חשוך בשל הניגוּדיוּת הרַבּה בין עצָמת האור הנפלט מכתם השמש ובין האזור הסובב אותו, אולם בפועלָ כתם שמש מֵאיר יותר מהירח. אף שמְמדיהם של הכתמים ביחס לשמש אינם גדולים, קוֹטרם עשוי להגיע לכשלושים אלף קילומטר. לשם השוואה, קוטר כדור הארץ כולו הוא כ־ 12,756 קילומטר. עובדה זוֹ אפשרה לזהות אותם גם ללא אמצעי תצפית משוכללים.

מי גילה את הכתמים?

כתמי שמש שורדים על פני השמש כמה ימים. הגדולים מביניהם עשויים לשרוד אף כמה שבועות. לרוב, הכתמים נראים במערכות של זוג כתמים או יותר. בשנת  1843 מצא האסטרונום הגרמני היינרְיך שוואבהֶּ בתצפיותיו שמספרם הכולל ועצמתם הממוצעת של כתמי השמש משתנים במחזוֹריוּת של כ־ 11 שנים. תופעה זוֹ נצפתה מאז שוב ושוב וזכתה לכינוי" מחזור כתמי השמש"  או "דיאגרְָמַת הפרפר." יש השערות שונות בנוגע לגורם למחזור כתמי השמש, אך הסיבה אינה ברורה לחלוטין. עם זאת, למספר הכתמים ולעצמת פעילות השמש יש השפעות על כדור הארץ.

האסטרונום האמריקני ג'וֹרג אֶלרי גילה בשנת  1908שיש קשר בין כתמי שמש ובין שדות מגנטיים, למעשה, עוד בציורים המוקדמים של גליליאו, מראשית המאה ה ־ 17 אפשר להבחין כי לכתמי השמש יש מִבנה ובו חלק כהה במרכז הכתם, אוּמְברְָּה שמו, וחלק בהיר יותר המַקיף אותן, פנֶּאוּמְברְָּה שמו. תצלומים מאוחרים יותר, שצולמו באמצעות טלסקופים מתקדמים, מראים שהפנאומברה היא מבנה שנראה עשוי מסיבים אשר פונים לכיוונים שונים. נוכחותו של מבנה זה וגם כיוון הסיבים מרמזים על קיומם של קווי שדה מגנטיים, בהתאם לגילוי של אלרי. כיום ברור למדענים שעצמתם וכיוונם של שדות מגנטיים בשמש אחראים לקיומם של כתמי השמש, ולא רק להם. גם תופעות חשובות אחרות אשר מתרחשות בשמש, כמו חימום העטרה, האצת הרוח השמשית וסערות שמש, קשורות לשדות המגנטיים.

אהבת?
שתף עם חבריך