FlareDB: מסד נתונים של אירועי התפרצות משמעותיים במחזורים השמשיים 24 ו-25 עם תצפיות SDO/HMI ו-SDO/AIA

מדוע התפרצויות שמש פתאומיות חשובות על פני כדור הארץ

פליטות שמשיות הן פיצוצים עצומים על פני השמש שיכולים להפריע ללוויינים, לקטוע תקשורת רדיו ואפילו לסכן רשתות חשמל על פני כדור הארץ. עם זאת, מדענים עדיין מתקשים לחזות במדויק מתי והיכן יתרחשו ההתפרצויות הגדולות ביותר. מאמר זה מציג את FlareDB, מסד נתונים פתוח חדש שאוסף תצפיות מפורטות על ההתפרצויות החזקות ביותר של השמש בעשור וחצי האחרונים. על ידי ארגון הנתונים בצורה שנוחה לשימוש הן לחוקרים אנושיים והן למערכות למידת מכונה, FlareDB שואף להאיץ את ההבנה והתחזית של מזג אוויר חללי מסוכן.

ספרייה חדשה של הזעפים הגדולים של השמש

FlareDB מתמקד ב-151 מהפיצוצים הסולריים האנרגטיים ביותר, כולם מסווגים לפחות כ-M5.0 או X-class, שנרשמו בין השנים 2010 ל-2025. אירועים אלה מגיעים מ-82 אזורים פעילים—כתמים אינטנסיביים מגנטית על פני השמש שבהם נוטים להיווצר פיצוצים. נכללו רק אירועים שמקורם היה באזור קרוב יחסית למרכז הדיסק השמשי, מאחר שמדידות בקצוות פני השמש הנראית פחות אמינות. יחד, קריטריונים אלה יוצרים דגימה נקייה ומוגדרת היטב של סוגי ההתפרצויות שסבירות להפריע לסביבת החלל של כדור הארץ.

לראות את השמש במגוון צבעים

המסד בנוי משתי מכשירים על הלוויין Solar Dynamics Observatory (SDO) של נאס"א. הראשון, Helioseismic and Magnetic Imager (HMI), ממפה את השדה המגנטי של השמש ומקליטה תמונות באור לבן של כתמי שמש. השני, Atmospheric Imaging Assembly (AIA), צילם תמונות בקצב מהיר באור אולטרה־סגול ובאולטרה־סגול קיצוני במספר אורכי גל, שכל אחד מהם מדגיש גז בטמפרטורות שונות באטמוספירת השמש. עבור כל התפרצות, FlareDB מחלץ רק את האזור סביב האזור הפעיל במקום לאחסן את כל הדיסק השמשי, והוא עושה זאת בשתי היטליות מיפוי שונות. גישה זו שומרת על המוקד במקום שבו הפעולה מתרחשת, תוך שמירה על מידע לגבי סידור השדה המגנטי והפלזמה החמה.

מתמונות גלומות לנתונים מוכנים לשימוש

הפיכת שיטפון של תמונות גולמיות מלוויין למסד נתונים קוהרנטי דרשה עיבוד זהיר. הצוות תיאם את אופן חישוב רכיבי השדה המגנטי, יישר תמונות AIA עם מגנוטוגרמות HMI למרות הרזולוציות השונות במעט, והבטיח שכל אזור פעיל יישאר ממורכז גם כאשר השמש מסתובבת. עבור אורכי גל שתופסים פליטה משכבות עבות ותלת־ממדיות של האטמוספירה השמשית, ננקטה זהירות מיוחדת באופן שבו התמונות מוזגות מחדש כדי שניתן יהיה להשוות אותן באופן משמעותי עם מפות מגנטיות של המשטח. בסך הכול הועברו והוצמצמו מחדש יותר מ-218,000 תמונות AIA כך שלכל אירוע התפרצות יש סט עקבי של מבטים בטמפרטורות ובגבהים שונים מעל פני השמש.

סרטונים מהירים ומותאמים לעין האנושית ולאלגוריתמים

אחת התוצרים המעשיים ביותר של FlareDB היא אוסף של 5,285 סרטונים קצרים "מבט מהיר"—35 סרטונים עבור כל התפרצות—המראים כיצד האזור הפעיל מתפתח מ-24 שעות לפני ההתפרצות ועד 8 שעות לאחריה. כל סרטון משתמש בסקאלות בהירות קבועות כך שניתן להשוות בין אירועים שונים ישירות, גם אם כמה פרטים קיצוניים מתחשכים. סטנדרטיזציה זו מקלה על סריקה של אירועים רבים בעין, והיא בעלת ערך מיוחד לאימון מודלים של למידת מכונה, שעובדים טוב יותר כאשר הנתונים אחידים בפורמט ובקנה מידה. חוקרים שזקוקים לפרטים מלאים יכולים להוריד את קבצי התמונות הבסיסיים בפורמט מדעי סטנדרטי משירות מקוון מקושר.

בניית בסיס לתחזיות מזג אוויר חללי טובות יותר

כדי להבטיח אמינות, יוצרי FlareDB בדקו כיצד שלבי העיבוד שלהם משפיעים על איכות הנתונים ותיעדו היכן הכיסוי החזק ביותר—כ-95 אחוז מהמערכת נמצאים באזור התצפית האמין ביותר סמוך למרכז דיסק השמש. התוצאה היא משאב ציבורי המשלב מפות מגנטיות, תמונות אולטרה־סגוליות וסרטוני סקירה קומפקטיים עבור ההתפרצויות הגדולות של השמש במהלך שני מחזורים שמשיים. עבור הקהל הרחב, המסקנה המרכזית היא זו: על ידי מתן רישום עקבי ועשיר להתנהגות אזורים פעילים לפני ובמהלך התפרצויות משמעותיות, FlareDB מניח את הבסיס לתחזיות מדויקות ומהירות יותר של סופות שמשיות שיכולות להשפיע על חיינו התלויים בטכנולוגיה.

ציטוט: Liu, N., Abduallah, Y., Kapure, T.S. et al. FlareDB: A Database of Significant Flares in Solar Cycles 24 and 25 with SDO/HMI and SDO/AIA Observations. Sci Data 13, 279 (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-026-06607-7

מילות מפתח: פליטות שמשיות, מזג אוויר בחלל, תצפיות על השמש, שדות מגנטיים, למידת מכונה