רוח השמש

רוח השמש המכונה גם הרוח הסולארית (באנגלית: solar wind), היא זרימה של חלקיקים טעונים הנפלטים מן העטרה של השמש החוצה, עקב הטמפרטורה הגבוהה של העטרה שעומדת על כ-2 מיליון מעלות צלזיוס. מהירות החלקיקים הנפלטים היא בין 300 ל-800 קילומטר לשנייה, וצפיפותם קטנה ככל שמתרחקים מן השמש. בסביבות כדור הארץ מגיעה צפיפות החלקיקים לכדי שמונה חלקיקים לסנטימטר מעוקב. רוח השמש נושאת עמה כ-‎3×10-14‎ ממסת השמש בשנה. רוח השמש נחזתה לראשונה ב-1958 על ידי האסטרופיזיקאי האמריקאי יוג'ין פארקר. קיימת פליטה קבועה של חלקיקים שהגיעו באקראי למהירות מילוט מכבידת השמש, ובנוסף חלקיקים הנפלטים בהתפרצויות סולריות. בפליטה הקבועה קל להפריד בין רוח שמש שמקורה בעטרת השמש לבין זו שמקורה במעטפת השמש, שכן הראשונה מהירה באופן ניכר. עד כה לא ברורות לגמרי הסיבות לחום הגבוה של העטרה, שמתבטא גם במהירות הפליטה מהעטרה. התפרצויות סולריות מתרבות ומתמעטות על פני מחזור בן 11 שנים. המחזור מתחיל משדה מגנטי סדור (בדומה לזה של מגנט). בשל הרכבה של השמש מגזים ומפלזמה, מהירות הסיבוב שלה שונה בין קטביה לקו המשווה שלה. כתוצאה, השדה המגנטי של השמש מפותל וקווי השדה המגנטי מצטופפים. כשהצפיפות גוברת, חלק מקווי השדה המגנטי מתפתלים אל מחוץ לפני השמש, ולאורכם מתרחשות התפרצויות סולריות. הזוהר הצפוני נגרם כשחלקיקי רוח השמש פוגעים בשכבה גבוהה של אטמוספירת כדור הארץ. בהתאם לכך הזוהר הצפוני מתחזק ונחלש על פי חוזקם של משבי רוח השמש. בנוסף לכך ככל שהמשבים חזקים יותר הזוהר מופיע בקווי רוחב נמוכים יותר ורחוקים יותר מהקטבים. רוח השמש משפיעה על מסלולי לוויינים. אמנם מדובר בכח קלוש בשל קלישות החלקיקים ברוח, אך לאורך זמן מדובר בכח שדי בו להטות לוויין ממסלולו. זו אחת הסיבות העיקריות לכך שלוויינים חייבים מערכות הנעה ובקרה שתפקידן לייצב את הלוויין במסלולו. התפרצויות שמש חזקות משבשות ציוד אלקטרוני. הציוד הרגיש ביותר הוא לוויינים, שאינם מוגנים על ידי אטמוספירת הארץ. בעת סערות שמש חזקות במיוחד עלולה עצמת הרוח להגיע לדרגה בה ציוד על פני הארץ נפגע, ובמספר מקרים קיצוניים נפגעו מערכות אספקת חשמל. ישנן השערות שהתפרצויות שמש עזות במיוחד גרמו לחלק מההכחדות ההמוניות שהתרחשו בעברו של כדור הארץ. השערות אלו מסתמכות על מודלים תאורטיים לפיהם אחת לכמה עשרות מיליוני שנים צפויה התפרצות שמש כה עזה, עד שרמת הקרינה שתחדור את האטמוספירה תסכן חיים ותגרום להופעת מוטציות. קיימת ביקורת על השערות אלו. לעיתים קרובות מכנים את המעטפת בה השפעת רוח השמש נמוגה מול הגז הקלוש המצוי בחלל הבין-כוכבי בשם גבול מערכת השמש. מידותיו של גבול זה אינן ידועות בדיוק, אף שידוע שהוא נמצא הרחק מעבר למסלולם של כוכבי הלכת. כמו כן, גבול זה אינו קבוע ומשתנה עם שינויי העוצמה של רוח השמש. גבול זה קרוב יותר לשמש בכיוון תנועת השמש בחלל הבין-כוכבי, לערך כיוונו של הכוכב וגה. ערכים מורחבים – ג'נסיס (גשושית), מפרש שמש בשנת 2001 נשלחה הגשושית ג'נסיס על ידי נאס"א למשימה בחלל. היא הייתה אמורה לאסוף מיליוני אטומים ויונים מרוח השמש, שהיו אמורים לעזור להבין טוב יותר איך כוכבים וגרמי שמיים נוספים נוצרו, כיוון שהחלקיקים הסולאריים נמצאים באותו יחס כימי כמו הערפילית הסולארית המקורית - הגז שהוליד את מערכת השמש לפני כ-5 מיליארד שנה. ב־8 בספטמבר 2004 התרסקה הכמוסה ששוגרה מהחללית ובה הממצאים שנאספו, בשל תקלה במד תאוצה, אך רוב הממצאים לא הזדהמו ועיקר מטרות שילוח החללית הושגו. מהנדסי אסטרונאוטיקה וסופרי מדע בדיוני מרבים להשתעשע ברעיון של הנעת חלליות באמצעות מפרש שיידחף על ידי רוח השמש. ארתור סי. קלארק כתב ספר סיפורים קצרים בשם "הרוח הנושבת מן השמש"; הסיפור שעל שמו קרוי הספר עוסק בכלי תחבורה המונע בעזרת רוח השמש. לארי ניבן עוסק ברוח השמש - אם ככוכבת ראשית או כשחקנית משנה - בכמה מיצירותיו. בסיפור הקצר Inconstant Moon מושמדים רוב תושבי כדור הארץ בהתפרצות סולארית. בספרו הקיסם בעינו של אלוהים חייזרים משתמשים בחללית המונעת על ידי מפרש שמש. גם בעיבוד הקולנועי של חברת וולט דיסני לספרו של רוברט לואיס סטיבנסון, "כוכב המטמון", נעשה שימוש ברוח סולרית על מנת להניע רחפנים. עד כה הבעיות המעשיות הכרוכות בהנעה זו מנעו שימוש מעשי ברוח השמש. סוכנויות החלל השונות ממשיכות במחקר, שכן אמצעי הנעה ששוקל מעט ואינו זקוק לדלק מהווה פיתוי גדול. מגנטוספירה יונוספירה סערה גאומגנטית חגורות ואן אלן זוהר הקוטב רוח השמש, באתר "הידען" מפרשי שמש בסוכנות החלל האמריקאית רוח השמש, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית) רוח השמש, דף שער בספרייה הלאומית