השפעת קרינת השמש, רוח השמש והקרינה הקוסמית על השדה
הגיאומגנטי של כדור-הארץ, ועל בני-אדם החיים על פניו, היא נגזרת של שדה
מחקר רחב יותר, העוסק בתאימות אלקטרומגנטית, ובדרכים למניעת הפרעה
הדדית בין מערכות אלקטרוניות שונות. מדובר בקשת רחבה של תופעות,
החל ממקלט רדיו במכונית הפולט רעש כאשר המכונית עוברת בסמוך לקווי
מתח גבוה, דרך הפרעות שגורמים מכשירים חשמליים שונים לפעילותם
של קוצבי לב, וכלה בפיצוץ לא מתוכנן של פצצות מונחות, כתוצאה
משידורים אקראיים.
למעשה, מתברר שהפרעות אלקטרומגנטיות אינן מתרחשות רק בין
מתקנים אלקטרוניים שונים, אלא גם בין תופעות קוסמיות למערכות חיות.
היבט זה של התופעה, הוא אחד מתחומי מחקריו של פרופ' אליהו סטופל,
רופא קרדיולוג ממכון הלב של המרכז הרפואי בילינסון. פרופ' סטופל טבע
את המונח "קוסמוביולוגיה קלינית", .חום מחקר הבוחן את השפעת השינויים
בשדה הגיאו-מגנטי של כדור-הארץ (המושפע בין היתר מפעילות השמש), על
בני-אדם.
תופעת החיים על-פני כדור-הארץ, היא, במובן ידוע, תלויה ונובעת מפעולת
השמש, שהיא מחזורית מחד, ובלתי צפויה מאידך. פעולת השמש מתבטאת
בין היתר בפליטת קרינה אלקטרומגנטית הכוללת אור נראה, קרינה
אולטרה-סגולה, קרינת איקס (רנטגן) ועוד. קרינה זו, הנעה במהירות האור,
חוצה את המרחק שבין השמש לכדור-הארץ במשך שמונה דקות. בנוסף לכך,
פולטת העטרה של השמש חלקיקים (אלקטרונים ופרוטונים) המגיעים גם
הם לסביבת כדור-הארץ. חלקיקים אלה מכונים "רוח השמש". שחקן נוסף
על המגרש הזה, הוא הקרינה הקוסמית, המורכבת מחלקיקים טעונים השוטפים
את מערכת השמש, ושמקורם בתהליכים שונים (לא כולם ידועים) המתרחשים
בגלקסיה שלנו (שביל החלב) ואולי אפילו ביקום כולו.
עוצמתה של רוח השמש, כלומר, מספר החלקיקים שהיא נושאת מהשמש
לעבר כדור-הארץ, משתנה במחזוריות של 11.2 שנים. מחזוריות זו מתאימה
למחזוריות (הלא מובנת עדיין) של כתמי השמש, שידוע שהם מכילים שדות
מגנטיים עצומים, שעוצמתם מגיעה לפי 1,000 – 10,000 מעוצמתו של השדה
המגנטי של כדור-הארץ. בנוסף לכך, מתרחשות בשמש מדי פעם, באורח אקראי
שאי אפשר לחזותו, התפרצויות או "סופות". ההתפרצויות האלה מגדילות
במידה ניכרת את מספר החלקיקים המיוננים הנפלטים, כלומר, הן גורמת
להתחזקות משמעותית, מהירה וזמנית של רוח השמש.
חלקיקי רוח השמש נושאים שדות מגנטיים, המגיעים יחד איתם לקרבת
כדור-הארץ. בנוסף לכך, פועלת רוח השמש בניגוד לקרינה הקוסמית,
ובולמת אותה. כך, למעשה, מתקיימת מערכת יחסים מורכבת בין כל
ה"שחקנים" על ה"מגרש": ככל שכתמי השמש מתחזקים, נחלשת רוח השמש, מה
שמגדיל את שיעורה של הקרינה הקוסמית המגיעה לקרבת כדור הארץ.
ולהיפך: ככל שכתמי השמש נחלשים, מתחזקת רוח השמש, והיא מסוככת על
כדור-הארץ מפני הקרינה הקוסמית.
הקרינות השונות והחלקיקים הטעונים המגיעים לקרבת כדור-הארץ
כתוצאה ממשחק הכוחות המורכב הזה, משפיעים על עיצוב מבנהו ועל עוצמתו
של השדה המגנטי של כדור-הארץ – השדה הגיאומגנטי (הנוצר כתוצאה
מתנועה לא אחידה של שכבות שונות בגרעינו של כוכב-הלכת). השינויים
במבנהו ובעוצמתו של השדה הגיאומגנטי, משפיעים על פעילויות
אלקטרוניות המתקיימות באטמוספירה, כגון שידורים בגלים שונים. בנוסף
לכך, הם משפיעים גם על תהליכי חיים שונים המתקיימים על-פניו של
כדור-הארץ. כך, למשל, התברר שבשנים 1645 – 1710 שבהן לא התקיים
המחזור הרגיל של כתמי השמש, לא התקיים סדר מחזורי בקצב הגידול של
העצים (לפני ואחרי התקופה הזאת, התבטאה מחזוריות כתמי השמש בטבעות
העצים).
ממחקריו של פרופ' סטופל מתברר שהשינויים בשדה הגיאומגנטי משפיעים
בדרכים שונות גם על בני-אדם . חלק ניכר מתהליכי החיים הם תהליכים חשמליים,
העשויים להיות מושפעים משינויים בשדה המגנטי הסובב אותם. כאלה הם תהליכי
העברת החומרים השונים (יונים) מהתאים החיים ואליהם, הנקבעים על-פי שינויים
בפוטנציאל החשמלי משני עברי ממברנות התאים
(ראו הכתבה על מחקרו של זוכה פרס נובל, פרופ' ברט סאקמן, שתתפרסם מחר),
וכאלה הם גם תהליכי העברת המסרים במערכת העצבים. ידוע, למשל,
שרוח השמש והשדה הגיאומגנטי משפיעים על קליטת שידורי רדיו,
אבל מתברר שהם משפיעים גם על שיעורי התמותה מהתקפי לב.
לפרופ' סטופל אין עדיין הסבר מנגנוני לתופעה, אבל נראה שלא
מדובר בהשפעה פשוטה. כלומר, לא תמיד סערות מגנטיות גורמות נזק, ולא
תמיד רגיעה גיאומגנטית גוררת בעקבותיה רגיעה פיסיולוגית. כך, למשל,
ממחקר שבוצע בבית-החולים בילינסון עולה שבימים שבהם מתרחשת פעילות
גיאומגנטית חזקה, מגיעים לבית-החולים יותר חולים שסובלים מאוטם בשריר
הלב. ולעומת זאת, מקרים של מוות פתאומי מ"דום לב", מתרחשים בשיעור גבוה
יותר, בימים של רגיעה גיאומגנטית כמעט מוחלטת.
מתברר גם שהתחזקות השדה הגיאומגנטי מגבירה את קצב ההפרשה
של הורמונים שונים בגוף, ובהם הורמון גדילה והורמונים מקבוצת
הקורטיקו-סטרואידים (המופרשים על-ידי בלוטת האדרנל), ובה בעת היא
מפחיתה את שיעור התפוקה של ההורמון פרולקטין (הקשור, ככל הנראה,
יחד עם המתווך העצבי סרוטונין, לתופעות התנהגותית שונות, ובהן
דיכאון ורצון להתאבד). יש גם התאמה משמעותית בין התחזקות השדה
הגיאומגנטי לבין עלייה בצמיגות הדם, התחזקות לחץ תוך עיני וכן
להחמרה במצבם של הסובלים ממיגרנה (אם כי, כאשר השדה המגנטי מגיע
לשיא עוצמתו, חוזרים ופוחתים הלחץ התוך עיני וצמיגות הדם). נראה
שהשינוי בשדה המגנטי המקיף אותנו גורם שינויים בקוטרם ובצורתם של
כלי הדם המגיעים לגולגולת, מה שגורם להתפתחות כאבי מיגרנה. ייתכן
שמה שמאפיין את הסובלים ממיגרנה, הוא, בעצם, רגישות מוגברת של כלי
הדם האלה לשינויים בשדה המגנטי הסביבתי.
השפעת השמש על השדה הגיאומגנטי ועל שיעור התפוקה של הורמון
הגדילה, נבדקה במחקר השוואתי שבו נמדדו גובהם (אורכם) ומשקלם של
תינוקות שנולדו בישראל (במרכז הרפואי בילינסון), בעת שמחזור השמש
היה בשיאו (1979) ובעת שהוא היה בשפל (1986). מתברר שתינוקות שנולדו
בשיא המחזור, היו ארוכים וכבדים יותר מאלה שנולדו בעת שהמחזור היה
בשפל. בתקופת שיא המחזור גם התרבו המקרים שבהם אותרו נשים בהריון,
שסבלו מלחץ דם גבוה.
ממחקר שנמשך עשר שנים בישראל, עולה שמספר האישפוזים הראשונים
של חולים פסיכיאטריים, עולה ביחס ישר לעליית הפעילות של השמש
ולהיחלשות השדה הגיאומגנטי. מתברר גם שגברים ונשים מושפעים בדרכים
אחרות מהשינויים באופיו של השדה הגיאומגנטי. כך, למשל, התחזקות השדה
גורמת להתרבות אירועים מוחיים בגברים, להתרבות התקפי אפילפסיה
בנשים, ולהתרבות של הפרעות בתנועת הדם בכלי הדם הקרובים לגולגולת,
בשני המינים.
בשלב זה, הקוסמוביולוגיה הקלינית מעלה שאלות רבות שאין להן
תשובות. הסיבות למחזוריות כתמי השמש אינן ידועות, וכמותן מהוות
תעלומה גם הסיבות לקשרים שנמצאו בין השינויים בשדה הגיאומגנטי
לתופעות פיסיולוגיות שונות. הדרך לפיתוח שיטות טיפול בסביבות
מגנטיות שונות, עדיין מצויה מעבר לאופק האפשרויות שלנו.
