Joan Feynman (ur. 31 marca 1927 w Nowym Jorku, zm. 21 lipca 2020 w Venturze) – amerykańska astrofizyczka i badaczka fizyki przestrzeni kosmicznej. Zajmowała się przede wszystkim oddziaływaniem wiatru słonecznego z ziemską magnetosferą, fizyką zórz polarnych, pogodą kosmiczną oraz zmiennością aktywności słonecznej. Wniosła wkład w rozpoznawanie koronalnych wyrzutów masy w danych wiatru słonecznego, w modele zagrożenia cząstkami wysokoenergetycznymi dla statków kosmicznych oraz w badania związków między aktywnością Słońca a ziemskim środowiskiem. Jej prace przyczyniły się też do metod przewidywania cykli aktywności słonecznej i identyfikacji okresów wzmożonego zagrożenia burzami geomagnetycznymi.

Młodość Joan Feynman urodziła się w nowojorskiej dzielnicy Queens jako córka Lucille z domu Phillips — urodzonej w USA w aszkenazyjskiej rodzinie o polskich korzeniach — oraz Melville’a Arthura Feynmana, urodzonego w żydowskiej rodzinie w Mińsku w ówczesnym Imperium Rosyjskim. Dorastała w dzielnicy razem ze starszym bratem Richardem Feynmanem, który później został fizykiem-noblistą. Wspominała, że w dzieciństwie słyszała od matki, iż „mózgi kobiet nie nadają się do nauki”. Ważnym przełomem było dla niej późniejsze odkrycie wykresu w popularnej książce astronomicznej opartego na badaniach Cecilii Payne-Gaposchkin, co pokazało jej, że kobieta może być zawodową badaczką w naukach fizycznych. Zainteresowanie zorzami polarnymi zaczęło się wcześniej — według biograficznej anegdoty brat zabrał ją kiedyś nocą na pobliskie pole golfowe, by pokazać jej widoczną nad nim zorzę.

Edukacja Feynman studiowała fizykę w , gdzie współtworzyła pierwszą żydowską kongregację studencką na tej uczelni. W 1948 uzyskała tam stopień bachelor of science. W tym samym roku poślubiła antropologa Richarda Hirshberga. Wraz z mężem podjęła krótko pracę w Naval Research Laboratory w Waszyngtonie, a następnie oboje kontynuowali studia na Syracuse University, gdzie zajęła się fizyką ciała stałego w grupie . W trakcie studiów doktoranckich w 1952 roku na rok przerwała pracę i wyjechała z mężem do Gwatemali, gdzie zajmowali się antropologią Kakczikelów — jednej z grup Majów. W 1957 była współautorką pracy antropologicznej napisanej z Hirshbergiem i . Doktorat z fizyki uzyskała w 1958 na podstawie rozprawy o absorpcji promieniowania podczerwonego w kryształach o strukturze diamentu. W tym samym roku doktorat obronił również jej mąż; jednoczesne uzyskanie stopni naukowych przez małżeństwo było wówczas na tyle nietypowe, że odnotowała to lokalna prasa — w podpisie pod zdjęciem pary, „korygując” domniemaną pomyłkę, błędnie przypisano doktorat z fizyki Hirshbergowi, a z antropologii Feynman. Później odbyła staż podoktorski w na Uniwersytecie Columbia.

Kariera naukowa thumb|Zorza polarna nad Calgary; mechanizmy powstawania zórz były jednym z głównych obszarów jej badań

Już podczas stażu w obserwatorium Lamont-Doherty uzyskała pierwsze samodzielne wyniki naukowe, badając szybkie zmiany ziemskiego pola magnetycznego; równolegle z kilkoma innymi badaczami wykazała wówczas, że ziemska magnetosfera nie jest zamknięta, lecz ma rozciągnięty w kierunku przeciwnym do Słońca „ogon”.

W kolejnych latach kilkakrotnie zmieniała miejsce pracy. W 1964 roku jako stażystka podoktorska podjęła badania w NASA Ames Research Center, gdzie współpracowała m.in. z ; w drugiej połowie lat 60. krótko pracowała na Uniwersytecie Stanforda, a od 1972 roku w przy National Center for Atmospheric Research w Boulder w stanie Kolorado. W latach 1976–1979 zajmowała stanowisko administracyjne w w Waszyngtonie, w latach 1979–1985 pracowała w laboratorium geofizyki Sił Powietrznych USA z finansowaniem z Boston College w Massachusetts, a od 1985 roku aż do emerytury w Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie w Kalifornii. Tę fazę kariery, związaną z cyklicznymi cięciami finansowania badań, porównywała do podążania za kolejnymi grantami niczym za wędrującymi stadami reniferów. Głównym obszarem jej badań były procesy zachodzące między Słońcem a Ziemią: wiatr słoneczny, pole magnetyczne Ziemi, zjawiska burz geomagnetycznych i cząstki energetyczne istotne dla bezpieczeństwa satelitów i sond kosmicznych.

thumb|Koronalny wyrzut masy docierający do Ziemi w wizualizacji NASA; rozpoznawanie takich wyrzutów w wietrze słonecznym po podwyższonej zawartości helu było jednym z ważnych odkryć Feynman W 1971 roku, analizując dane z NASA Ames, wskazała, że koronalne wyrzuty masy można rozpoznawać w wietrze słonecznym dzięki podwyższonej zawartości helu. Było to ważne, ponieważ choć same wyrzuty były już znane, to ich systematyczna identyfikacja w danych międzyplanetarnych pozostawała trudna. Później współtworzyła prace dotyczące wczesnego przewidywania burz geomagnetycznych i innych zagrożeń pogody kosmicznej.

Istotna część jej dorobku dotyczyła wyjaśniania mechanizmu zórz polarnych. Korzystając z danych zebranych przez sondę Explorer 33, wykazała, że występowanie zórz wynika z oddziaływania między ziemską magnetosferą a polem magnetycznym wiatru słonecznego. W pracy z Nancy U. Crooker i Johnem T. Goslingiem wykazała też silną korelację długookresowych średnich prędkości wiatru słonecznego z aktywnością geomagnetyczną, co wzmacniało ilościowy opis sprzężenia wiatru słonecznego z magnetosferą Ziemi.

W Jet Propulsion Laboratory pracowała także nad modelowaniem strumieni cząstek wysokoenergetycznych, które mogą uszkadzać instrumenty na statkach kosmicznych. Modele te służyły do szacowania, jakiego promieniowania może doświadczyć statek podczas całej misji, a więc miały znaczenie praktyczne dla projektowania i zabezpieczania aparatury kosmicznej.

W późniejszym okresie badała również związki zmienności aktywności słonecznej z ziemskim klimatem. We współpracy z analizowała m.in. relacje między aktywnością Słońca, oscylacją arktyczną i długookresowymi zapisami klimatycznymi. Wspólnie wskazywali, że okresy obniżonej aktywności słonecznej współwystępują z obniżonym indeksem NAM oraz z chłodniejszymi epizodami w niektórych regionach świata, na przykład w Europie w czasie małej epoki lodowej. Badali też hipotezę, że stabilizacja klimatu po młodszym dryasie mogła sprzyjać rozwojowi społeczeństw rolniczych około 10 tysięcy lat temu. W pracy z 2006 roku ich zespół wiązał zmienność aktywności słonecznej z historycznymi poziomami wody Nilu, traktując takie zapisy jako pośrednie świadectwa długookresowych zmian klimatycznych.

Jej dorobek obejmował ponad sto publikacji naukowych oraz trzy książki pod jej redakcją. Ze stanowiska starszego pracownika naukowego () w Jet Propulsion Laboratory przeszła na emeryturę w 2003 roku, ale nadal publikowała, m.in. o wpływie aktywności słonecznej na klimat pierwszego tysiąclecia, a ostatnie prace ukazały się około 2017 roku.

Działalność środowiskowa i wyróżnienia W 1974 roku została pierwszą kobietą wybraną na stanowisko oficerskie w Amerykańskiej Unii Geofizycznej (AGU). Dwukrotnie wybierano ją też na sekretarza sekcji fizyki Słońca i fizyki przestrzeni międzyplanetarnej AGU. Organizowała ponadto prace komitetu zajmującego się równym traktowaniem kobiet w geofizyce. Pełniła także funkcję redaktorki () czasopisma : Space Physics. Była też członkinią Międzynarodowej Unii Astronomicznej i działała w sekcjach związanych ze Słońcem, heliosferą i plazmą międzyplanetarną.

W 2000 roku otrzymała NASA Exceptional Scientific Achievement Medal za dorobek w badaniach pogody kosmicznej i oddziaływań Słońce–Ziemia. W 2002 roku została zaliczona do grona starszych pracowników naukowych Jet Propulsion Laboratory. Późniejsze opracowania biograficzne — m.in. esej w antologii A Passion for Science oraz biograficzna powieść graficzna Jima Ottavianiego i Lelanda Myricka — omawiają jej karierę jako przykład drogi kobiet w fizyce i badaniach oddziaływań Słońce–Ziemia.

Życie prywatne Z pierwszego małżeństwa z Richardem Hirshbergiem (1948–1974) miała troje dzieci: Susan, i Matta. Charles Hirshberg jest dziennikarzem naukowym i autorem opublikowanego w 2002 roku w „Popular Science” eseju o matce, My Mother, the Scientist. Z astrofizykiem poznała się na konferencji w Soczi około 1990 roku, a w 1992 roku zostali małżeństwem; w kolejnych latach intensywnie współpracowali naukowo. Zmarła 21 lipca 2020 w Venturze w wieku 93 lat.

Wybrane publikacje J. Hirshberg, D. S. Colburn, Interplanetary field and geomagnetic variations – a unified view, „Planetary and Space Science”, t. 17, 1969, s. 1183–1206, doi:10.1016/0032-0633(69)90010-5. N. U. Crooker, J. Feynman, J. T. Gosling, On the high correlation between long-term averages of solar wind speed and geomagnetic activity, „Journal of Geophysical Research”, t. 82, 1977, s. 1933–1937, doi:10.1029/JA082i013p01933. J. Feynman, N. U. Crooker, The solar wind at the turn of the century, „Nature”, t. 275, 1978, s. 626–627, doi:10.1038/275626a0. J. Feynman, X. Y. Gu, Prediction of geomagnetic activity on time scales of one to ten years, „Reviews of Geophysics”, t. 24, 1986, s. 650–666, doi:10.1029/RG024i003p00650. J. Feynman, G. Spitale, J. Wang, S. Gabriel, Interplanetary proton fluence model: JPL 1991, „Journal of Geophysical Research”, t. 98, 1993, s. 13281–13294, doi:10.1029/92JA02670. A. Ruzmaikin, J. Feynman, Y. L. Yung, Is solar variability reflected in the Nile River?, „Journal of Geophysical Research: Atmospheres”, t. 111, 2006, D21114, doi:10.1029/2006JD007462.

Przypisy

Linki zewnętrzne – cykl wywiadów filmowych z Joan Feynman

Kategoria:Urodzeni w 1927 Kategoria:Zmarli w 2020 Kategoria:Amerykańscy astrofizycy Kategoria:Amerykańscy geofizycy Kategoria:Amerykańscy astronomowie XX wieku Kategoria:Amerykańscy astronomowie XXI wieku Kategoria:Amerykanie pochodzenia żydowskiego Kategoria:Ludzie urodzeni w Nowym Jorku