הזוהר הצפוני: המדע והמסע אל האורות הקסומים
דמיינו לעצמכם עמידה על אגם קפוא מעט צפונית למעגל הארקטי, כאשר פתאום מתחיל להופיע כתם ירוק של אור בשמיים הצפוניים. האור הופך באיטיות לריקוד של מוטות אור ירוקים מנצנצים, שטיח של סגולים וירוקים המנצנץ על פני השמיים האפלים. זוהי חוויה שמלווה את האנושות מאז ראשית ההיסטוריה: הזוהר הצפוני, או כפי שידוע בשמו המדעי: אורורה בוריאליס.
התופעה המרהיבה הזו מתבטאת בתצוגות צבעוניות ודינמיות בשמי הלילה, והיא תוצאה של ריקוד מורכב בין חלקיקים ומגנטיות שמקורם בשמש לבין האטמוספירה של כדור הארץ. הצבע הנפוץ ביותר הוא ירוק, המיוצר כאשר חמצן מתרגש על ידי אלקטרונים באטמוספירה העליונה. אך הזוהר יכול להופיע גם בגוונים של אדום, כחול, סגול וורוד, כל צבע מעיד על גובה שונה ועל גז אחר באטמוספירה.
השם 'אורורה בוריאליס' נגזר מהמילה הלטינית 'אורורה' שפירושה 'שחר'. אירופאים שחיו רחוק מהחוג הארקטי חוו בדרך כלל את הזוהר הצפוני כזוהר אדום חלש בצפון, הדומה לזוהר האדמדם במזרח עם עלות השחר. קהילות ילידיות ברחבי העולם צפו ותיעדו את התופעה במשך אלפי שנים, וכל תרבות פיתחה את המסורת הייחודית שלה להסבר התופעה המסתורית.
באירופה הדרומית, שם הזוהר מופיע רק לעיתים נדירות ובדרך כלל בצבע אדום, התופעה עוררה פחד ונתפסה כאות רע המבשר על מלחמה, מגיפה או מוות. בסקוטלנד ובאנגליה, נאמר שהשמיים בערו באדום רק כמה שבועות לפני המהפכה הצרפתית. לעומת זאת, בשוודיה הזוהר נתפס כמבשר חדשות טובות של חום ואור, או מבשר לקציר טוב בשנה הקרובה.
המדע מאחורי הקסם: גלי אלפוון והאלקטרונים הגולשים
במשך אלפי שנים הסתפקה האנושות באגדות ובמיתוסים כדי להסביר את הזוהר הצפוני. אך רק במאה האחרונה החלו מדענים להבין באמת מה קורה כאשר השמיים מתחילים לרקוד. ובשנים האחרונות השגו חוקרים פריצת דרך משמעותית שחושפת לראשונה את המנגנון המדויק שיוצר את התופעה המדהימה.
הסיפור מתחיל במרחק של כ-150 מיליון קילומטר מכדור הארץ, על פני השטח של השמש. השמש מייצרת באופן רצוף זרם של חלקיקים טעונים חשמלית אל מערכת השמש, זרם המכונה 'רוח השמש'. כאשר רוח השמש מגיעה לכדור הארץ, היא יכולה לתקשר עם המגן המגנטי של כדור הארץ, השדה המגנטי המקיף את הפלנטה שלנו. לעיתים קרובות האנרגיה מהשמש מצטברת בשדה המגנטי, וכאשר היא משתחררת לבסוף, חלק גדול ממנה יורד אל האטמוספירה שלנו.
אך איך בדיוק האנרגיה הזו הופכת לאורות צבעוניים? מחקר פורץ דרך שפורסם בכתב העת Nature Communications חשף סוף סוף את התשובה המדויקת. התהליך מתחיל כאשר הפרעות אלימות על השמש, כמו סופות סולאריות, משפיעות על השדה המגנטי של כדור הארץ. ההפרעות הסולאריות חזקות לעיתים עד כדי כך שהן מושכות את השדה המגנטי של כדור הארץ כמו גומייה ומרחיקות אותו מהפלנטה שלנו.
כמו גומייה מתוחה שמשתחררת, השדה המגנטי חוזר בחזרה, וכוח הרתיעה הזה יוצר אדוות עוצמתיות הידועות כגלי אלפוון, ע"ש המדען השוודי הנס אלפוון שחזה את קיומם. הגלים האלה נוצרים במרחק של כ-130,000 קילומטר מהקרקע, וכשהם מתקרבים לכדור הארץ, הם נעים אפילו מהר יותר הודות למשיכה המגנטית של הפלנטה.
על אותו 'כביש מהיר' בחלל נעים גם אלקטרונים לכיוון כדור הארץ, אך לא מהר כמו גלי האלפוון. וכאן קורה משהו מדהים: האלקטרונים 'טוסים' על גלי האלפוון המהירים, בדיוק כמו גולש שתופס את הגל הנכון באוקיינוס. האלקטרונים מגיעים למהירויות של עד 72 מיליון קמ"ש כשהם נושקים כלפי מטה.
פרופסור ג'ים שרדר, פרופסור לפיזיקה במכללת ויטון והמחבר הראשי של המאמר, הסביר את התופעה: 'תחשבו על גלישה. כדי לגלוש, אתם צריכים לחתור עד המהירות הנכונה כדי שגל אוקיינוס יקלוט אתכם ויאיץ אתכם, וגילינו שאלקטרונים גולשים. אם הם נעו במהירות הנכונה ביחס לגל, הם נקלטו והואצו'.
כשהאלקטרונים מגיעים לאטמוספירה העליונה הדקה של כדור הארץ, הם מתנגשים עם מולקולות חנקן וחמצן. ההתנגשות הזו מעניקה לאטומים ולמולקולות אנרגיה נוספת, ששולחת אותם למצב מעורר. כדי לחזור למצבם הרגיל, הם משחררים את האנרגיה העודפת כנקודות זעירות של אור, וזה מה שאנו רואים כזוהר הצפוני.
הצבעים השונים שאנו רואים בזוהר תלויים בגובה ובהרכב הגזים באטמוספירה. חמצן בגובה של כמאה קילומטר מייצר את הצבע הירוק המוכר, הצבע האופייני ביותר בזוהר הצפוני. באותו גובה חנקן יכול לייצר צבעים כחולים וסגולים. חמצן בגבהים גבוהים יותר, מעל 200 ק"מ, מייצר זוהר אדום, צבע שמופיע רק כאשר הזוהר אנרגטי במיוחד. חנקן בגבהים נמוכים יותר, מתחת למאה קילומטר, יכול לייצר גוונים ורודים.
בעוד שמדענים הניחו במשך עשרות שנים שגלי אלפוון אחראים להאצת האלקטרונים, ניסוי מעבדתי שנערך לאחרונה הפיק את ההוכחה הסופית. החוקרים השתמשו במכשיר הפלזמה הגדול במתקן המדע הבסיסי לפלזמה באוניברסיטת קליפורניה, לוס אנג'לס, כדי לשחזר את האינטראקציה בין גלי אלפוון לאלקטרונים בסביבה מבוקרת. מחקר כזה היה בלתי אפשרי בחלל, שכן חוקרים אינם יכולים לחזות מתי התופעה תתרחש ואינם יכולים לשלוט בגורמים האחרים.
הממצאים לא רק פותרים את התעלומה של הזוהר הצפוני, אלא גם תורמים להבנה רחבה יותר של תהליכי האצת חלקיקים בחלל. זה יכול לסייע במחקר של תופעות דומות במערכות קוסמיות אחרות ולשפר את יכולתנו לחזות ולהתמודד עם השפעות מזג האוויר בחלל על התשתיות הטכנולוגיות שלנו, כמו לוויינים.
פרופסור שרדר מסכם את המשמעות העמוקה יותר של המחקר: 'זה פונה לתחושת היראה והפליאה שלנו. אנחנו מוקסמים מהזוהר הצפוני במשך אלפי שנים ומסתכלים על שמי הלילה ומעריכים את היופי שלהם. ותמיד מצאתי שהבנה נוספת של האופן שבו משהו נוצר משפרת את ההערכה שלי ליופי הזה'.
מדריך למטייל: איך לצוד את הזוהר הצפוני
הזוהר הצפוני אינו רק תופעה מדעית מרתקת, הוא גם חלום שמושך אליו מטיילים מכל רחבי העולם. אך הדרך אל האורות אינה תמיד פשוטה, כפי שגילתה מנאסי, תיירת שנסעה לפינלנד במיוחד כדי לראות את התופעה. הסיפור שלה ממחיש את האתגרים והרגעים המרגשים שמלווים את המרדף אחר הזוהר.
מנאסי השקיעה זמן רב במחקר מקיף על התופעה, הסיבות המדעיות מאחוריה, המקומות המומלצים לצפייה והחודשים עם הסיכוי הגבוה ביותר לראות אותה. היא בחרה בפינלנד, ובתוכה בעיירה הקטנה רובנימי, 'פחות עיר ויותר יער', כפי שהיא מתארת. ההכנות היו יסודיות: אפליקציות למעקב אחר פעילות הזוהר הצפוני, מעקב אחר דפים של 'ציידי הזוהר הצפוני', בדיקת תנאי מזג האוויר על בסיס יומי.
הצפייה בזוהר הצפוני תלויה בשלושה משתנים עיקריים: מדד Kp המתאר את עוצמת הפעילות הגיאומגנטית, כיסוי העננים בשמיים, והמיקום, כמה רחוק מזיהום אור עירוני. כפי שמנאסי מסבירה, צפייה בזוהר הצפוני היא תמיד 'משחק של גורל', משחק שציידי הזוהר הצפוני משחקים כל לילה, מבלי לדעת 'מתי', 'איפה' או אפילו 'אם' יזכו לראות את התופעה.
הניסיון הראשון של מנאסי הסתיים באכזבה מרה. עננים כיסו את השמיים, ורק בתחנה השלישית והאחרונה הם ראו רצועת אור אפור חיוורת, 'שום דבר שקרוב אפילו במעט לסוג הזוהר הצפוני שציפינו לו', היא מתארת. המכשירים של הציידים זיהו פעילות זוהר צפוני ותמונות שצולמו במצלמות מקצועיות הוכיחו שרצועה ירוקה אכן קיימת בשמיים, אך העין האנושית לא הצליחה לקלוט אותה במלוא עוצמתה.
בדרך חזרה חוותה הקבוצה 'דממת אובדן'. 'היו לי תמונות שישכנעו כל פלטפורמת מדיה חברתית שראיתי אותם', מספרת מנאסי, 'אך הרצועה הירוקה הייתה חסרה מהמקום שבאמת חשוב, הנשמה שלי. החמצתי את תחושת ההתרגשות שחשבתי שאחווה. ואז הבנתי, אני יכולה לרמות את העולם בהצגת התמונות, אך לעולם לא אוכל להערים על עצמי להאמין באותו דבר'.
אך מנאסי וחבריה לא ויתרו. הם יצרו קשר עם חברת הטיולים שוב, למרות שגורמים רבים היו נגדם: הטיולים היו מלאים, חסרו משתתפים למינימום הנדרש לטיול פרטי, והטיול החדש כלל רק שתי תחנות עצירה במקום שלוש. בניסיון נואש אחרון, הם שילמו תוספת כדי להבטיח שהסכום המינימלי לטיול פרטי ייאסף. 'לא הגענו כל כך רחוק רק כדי לראות כוכבים בשמיים', היא מסבירה.
התחנה השנייה והאחרונה של הטיול השני הייתה על אגם קפוא, מוקף בעצי ליבנה מקושתים. הירח הבהיר האיר את כל טווח האגם, ומולם היה קנבס רחב של שמיים מנוקד בכוכבים, ממתין להיצבע בירוק. 'היופי, הקור, השקט, לקחו את נשימתנו בבת אחת', מתארת מנאסי.
ואז זה קרה. פתאום נשמעה צעקה, ואחת החברות הצביעה לשמיים. הייתה רצועה ירוקה חיוורת, נראית בבירור לעין בלתי מזוינת. 'ולפני שמישהו מאיתנו הספיק לרשום מה קורה, היא הפכה לפס ירוק ניאון בהיר שפרש את השמיים לפנינו', מספרת מנאסי. 'וזה היה הרגע שבכינו, כמו ילדים שקיבלו את הצעצוע הגדול ביותר שיש. צרחנו, קפצנו, חיבקנו אחד את השני ובכינו עוד. הטבע סוף סוף העניק את משאלתנו'.
הפעילות התגברה, הפסים הירוקים התחילו לנוע, למעשה לרקוד. ברגע שהתמקדו בנקודה אחת, פס אחר הופיע במקום אחר בשמיים. הצווארים שלהם המשיכו להסתובב כדי ללכוד את כל הזוהר שהתרחש סביבם. 'אתם יודעים לראות את השלטים הניאון הבוהקים בכמה פאבים', היא מסבירה, 'עכשיו דמיינו לראות אותם חוצים את השמיים, רק בגודל גדול יותר. זה היה המחזה שחווינו'.
המופע נמשך יותר משעה. הם שכחו לגמרי מתמונות, מהצעיפים, הכפפות, הכובעים, ורקדו יחד עם האורות בקושי מאמינים למזלם. 'לא הצלחנו להוריד את החיוכים המטופשים האלה מהפנים שלנו', מתארת מנאסי. 'המשכנו לצעוק ולהצביע לכיוונים חדשים ברגע שזיהינו פעילות חדשה'.
למי שמתכנן לצאת למסע דומה, חשוב לדעת שהעונה האופטימלית לצפייה בזוהר הצפוני היא מאוקטובר עד מרץ, כאשר אוקטובר, נובמבר ואפריל הם חודשי השיא. הזמן הטוב ביותר בלילה הוא שלוש או ארבע שעות סביב חצות. המקומות הטובים ביותר לצפייה הם קווי רוחב צפוניים גבוהים במהלך החורף, פיירבנקס באלסקה, איסלנד, צפון נורווגיה, פינלנד ושוודיה.
בפיירבנקס, למשל, אומרים שיש 90% סיכוי לראות את הזוהר אם תבלו 3 לילות בעיר. העיר ממוקמת מתחת ל'אובל האורורלי', הרצועה הסגלגלית שבה הזוהר הקוטבי מופיע בתדירות הגבוהה ביותר. החיסרון העיקרי הוא הקור הקיצוני, הטמפרטורות יכולות להגיע ל-25 עד 40 מעלות מתחת לאפס.
לעומת זאת, איסלנד, גרינלנד ונורווגיה מציעות תנאים פחות קרים בגלל קרבתן לאוקיינוס, מה שהופך אותן לאידיאליות למי שלא רוצה לסבול טמפרטורות קפואות. בכל מקרה, חשוב להתלבש ב-4 עד 6 שכבות, להביא מחממי ידיים ואצבעות, ולהצטייד במגפי חורף מבודדים.
גם גרי קיסון, שגדל עם הזוהר הצפוני ורואה אותו לעתים קרובות, מעיד שהתופעה מעולם לא הפכה לשגרתית. 'גם היום, כשאני מסתכל למעלה, אני מרגיש משהו רוחני. משהו אמיתי', הוא אומר.
כאשר אנו עומדים אל מול המרחבים הקפואים, והשמיים נקרעים לפתע במחול של אורות, קשה שלא לחוש את מה שדוד המלך ביטא במילים הנצחיות: "השמים מספרים כבוד קל, ומעשה ידיו מגיד הרקיע" (תהילים י"ט, ב').
עבור יהודי מאמין, הגילויים והמראות הללו מעמיקים את ההשתאות מול חכמתו האינסופית של הבורא. המחקר המדעי, שחשף את מנגנון "גלי אלפוון" ואת האלקטרונים ה"גולשים", בעצם גילה לנו כיצד הבורא, בחכמה שאין לה חקר, יצר מערכת הגנה מגנטית מתוחכמת השומרת על עולמנו מפני רוחות השמש הלוהטות.
הזוהר הצפוני הוא תזכורת חיה לכך שהקב"ה לא רק ברא את העולם, אלא הוא מגן עליו ומחדש בטובו בכל יום תמיד מעשה בראשית. היופי עוצר הנשימה הזה הוא למעשה תוצר לוואי של ההגנה האלוקית עלינו; האורות הצבעוניים הם כביכול "חתימתו" של האמן על יצירתו, עדות לכך שגם בחושך הגדול ביותר וגם בקור העז ביותר, אורו של הבורא נמצא שם.
חז"ל תיקנו לנו ברכה מיוחדת על תופעות טבע יוצאות דופן: "ברוך אתה ה' אלוקינו מלך העולם עושה מעשה בראשית". מי שזוכה לעמוד מול הריקוד השמיימי הזה, אינו צופה רק בתופעה פיזיקלית של גזים וחלקיקים, אלא זוכה להצצה נדירה אל "מה רבו מעשיך ה'", רגע שבו הטבע מסיר את המסכה, והבריאה כולה אומרת שירה לבוראה.
תגובות (0)
אין עדיין תגובות. היו הראשונים להגיב!