השדה המגנטי של כדור הארץ עוצר את רוח השמש ומוביל אלקטרונים לטבעות סביב הקטבים. נראה איך סערה מקרבת את הזוהר לקו המשווה, ולמה הוא ירוק ואדום.
שלב 1 מתוך 8 · אורות מעל הקטבים
שלב 1 מתוך 8
אורות מעל הקטבים
בלילה בהיר בצפון נורווגיה, באלסקה או בטסמניה השמיים מתמלאים לפעמים בווילונות ירוקים של אור, עם שוליים ורודים למטה ואדום למעלה: הזוהר הצפוני והזוהר הדרומי. מהחלל הם נראים כטבעת זוהרת סביב כל קוטב, סגלגל הזוהר. בסצנה השמש רחוקה מימין, ורוח השמש (מדד Kp) קובעת כמה סוערת היא.
שלב 2 מתוך 8
הבועה המגנטית
השמש נושפת כל הזמן זרם דליל של חלקיקים טעונים, בעיקר פרוטונים ואלקטרונים: רוח השמש. היא חוצה את 150 מיליון הקילומטרים לכדור הארץ בתוך כמה ימים, בכ־400 km/s. ביחידה על מגנטיות ראינו שחלקיק טעון שנע בשדה מגנטי מסתובב סביב קווי השדה. לכן הרוח לא חוצה בקלות את השדה של כדור הארץ, וזורמת סביב בועה מגנטית, המגנטוספירה. לפניה, במקום שבו הרוח מאטה לראשונה, עומד גל הלם קשתי, כמו הגל לפני חרטום של סירה.
הצגת השדה המגנטי על פועל. המרחקים מכדור הארץ מצוירים בסולם של שורש ריבועי, כדי שהבועה כולה תיכנס לתמונה.
שלב 3 מתוך 8
סערת שמש
לפעמים השמש משליכה ענן ענק של גז ושדה מגנטי, פליטת מסה עטרתית. כשהוא מגיע, רוח השמש חזקה פי כמה, והשדה שהיא נושאת יכול לפנות דרומה, נגד השדה של כדור הארץ. מדענים מודדים כמה מופרע השדה במדד Kp, מ־ לשקט ועד לסערה קיצונית.
שלב 4 מתוך 8
הסגלגל זז
בכל דרגה של Kp סגלגל הזוהר נעשה בהיר ורחב יותר ומתקרב לקו המשווה. בסערת קרינגטון של 1859 ראו זוהר באיים הקריביים.
שלב 5 מתוך 8
לאורך קווי השדה
הצגת השדה המגנטי על פועל. בצד היום הבועה נדחסת, ובצד הלילה היא נמתחת לזנב ארוך, הרבה מעבר לירח. האלקטרונים הנקודתיים גולשים לאורך קווי השדה של צד הלילה אל הסגלגלים.
שלב 6 מתוך 8
ירוק ואדום
כל צבע בזוהר בא מגז מסוים שפולט אור. הירוק הנפוץ, באורך גל של 557.7 nm, בא מאטומי חמצן בגובה 100–200 km. חמצן זוהר גם באדום עמוק, ב־630.0 nm, וחנקן מוסיף סגול וכחול בשפה התחתונה. עכשיו סערה קיצונית, .
שלב 7 מתוך 8
כמה חזק הרוח דוחפת
רוח השמש דלילה מאוד, כמה חלקיקים בכל סנטימטר מעוקב, אבל היא מהירה, ולכן היא לוחצת על הבועה המגנטית. בהצגת השדה המגנטי רואים איך הבועה נדחסת בסערה.
שלב 8 מתוך 8
לאן הסגלגל זז
בכל סערה גדולה מגיעות ידיעות על זוהר במקומות שבהם הוא כמעט לא נראה.
הגרסה האינטראקטיבית נטענת…
הגרסה האינטראקטיבית נטענת…
כל שלב מכין לכם את הסצנה, ובקר שמסומן „קבוע” נשאר במקומו בשלב הזה.
תרגול · בחרו
רוח השמש (מדד Kp) על 5, סערה. טבעות של אור ירוק מקיפות את שני הקטבים, גם בצד הלילה. מה זוהר שם?
תרגול · בחרו
רוח השמש (מדד Kp) על 5, סערה. טבעות של אור ירוק מקיפות את שני הקטבים, גם בצד הלילה. מה זוהר שם?
תרגול · חשבו
רוח השמש (מדד Kp) נעולה על 1, שקט, והצגת השדה המגנטי על פועל. רדיוס כדור הארץ 6371 km. החרטום של המגנטוספירה, הגבול שבו רוח השמש נעצרת, נמצא כעשרה רדיוסים מהמרכז. כמה קילומטרים זה, לפי המודל?
תרגול · חשבו
רוח השמש (מדד Kp) נעולה על 1, שקט, והצגת השדה המגנטי על פועל. רדיוס כדור הארץ 6371 km. החרטום של המגנטוספירה, הגבול שבו רוח השמש נעצרת, נמצא כעשרה רדיוסים מהמרכז. כמה קילומטרים זה, לפי המודל?
תרגול · נבאו, ואז הסתכלו
הצגת השדה המגנטי על פועל, ורוח השמש שקטה, . העלו אותה לסערה קיצונית, . מה יקרה לחרטום של המגנטוספירה?
תרגול · נבאו, ואז הסתכלו
הצגת השדה המגנטי על פועל, ורוח השמש שקטה, . העלו אותה לסערה קיצונית, . מה יקרה לחרטום של המגנטוספירה?
תרגול · הגיעו למטרה
ליד 50° של קו רוחב מגנטי נמצאות מרכז אירופה, קנדה הדרומית ודרום אוסטרליה. העלו את רוח השמש (מדד Kp) עד שהשפה של סגלגל הזוהר שקרובה לקו המשווה, בצד הלילה, תגיע ל־50°, ולחצו על בדיקה.
תרגול · הגיעו למטרה
ליד 50° של קו רוחב מגנטי נמצאות מרכז אירופה, קנדה הדרומית ודרום אוסטרליה. העלו את רוח השמש (מדד Kp) עד שהשפה של סגלגל הזוהר שקרובה לקו המשווה, בצד הלילה, תגיע ל־50°, ולחצו על בדיקה.
תרגול · בחרו
הצגת השדה המגנטי על פועל. רוח השמש פוגעת בצד היום של כדור הארץ, ובכל זאת הזוהר הוא טבעת סביב כל קוטב, הבהירה ביותר דווקא בצד הלילה. למה?
תרגול · בחרו
הצגת השדה המגנטי על פועל. רוח השמש פוגעת בצד היום של כדור הארץ, ובכל זאת הזוהר הוא טבעת סביב כל קוטב, הבהירה ביותר דווקא בצד הלילה. למה?
תרגול · בחרו
סערה קיצונית, : מעל הווילונות הירוקים מופיע אדום. שני הצבעים באים מחמצן. למה האדום תמיד למעלה?
תרגול · בחרו
סערה קיצונית, : מעל הווילונות הירוקים מופיע אדום. שני הצבעים באים מחמצן. למה האדום תמיד למעלה?
תרגול · חשבו
רוח השמש (מדד Kp) נעולה על סערה קיצונית, . כל דרגה של Kp מכפילה את הלחץ שהרוח מפעילה על הבועה המגנטית בערך פי . פי כמה חזק היא דוחפת עכשיו מאשר ברוח שקטה, ?
תרגול · חשבו
רוח השמש (מדד Kp) נעולה על סערה קיצונית, . כל דרגה של Kp מכפילה את הלחץ שהרוח מפעילה על הבועה המגנטית בערך פי . פי כמה חזק היא דוחפת עכשיו מאשר ברוח שקטה, ?
תרגול · נבאו, ואז הסתכלו
ביום שקט, , אמצע סגלגל הזוהר בצד הלילה נמצא בקו רוחב מגנטי של כ־, מעל צפון נורווגיה. נבאו: איפה הוא יהיה כשרוח השמש (מדד Kp) תעלה ל־9, סערה קיצונית?
תרגול · נבאו, ואז הסתכלו
ביום שקט, , אמצע סגלגל הזוהר בצד הלילה נמצא בקו רוחב מגנטי של כ־, מעל צפון נורווגיה. נבאו: איפה הוא יהיה כשרוח השמש (מדד Kp) תעלה ל־9, סערה קיצונית?
השיעור הושלם. עניתם על כל שאלות התרגול בו.
