Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Massive solpletter og enorme soludbrud betyder uventet rumvejr for Jorden

Et kæmpe soludbrud blinker midt i solen den 6. sept. 2017. Et separat billede af Jorden giver skala. Kredit:NASA/GSFC/SDO, CC BY

Hvis du stadig har dine solbriller fra formørkelsen, nu er et godt tidspunkt at smække dem på og se op i solen. Du vil se to store mørke områder synlige på vores stjerne. Disse massive solpletter er områder med intense og komplicerede magnetfelter, der kan producere soludbrud - udbrud af højenergistråling. Du kan bare se dem med solbriller, men de er bedre set gennem et solteleskop.

Disse to enorme solpletter vækker i øjeblikket en del bestyrtelse og interesse. De solstorme, de har sendt mod Jorden, kan påvirke kommunikation og andre teknologier som GPS og radiosignaler. De forårsager fantastiske visninger af nord- og sydlys. Og rumvejrforskere som os er begejstrede, fordi vi normalt ikke ville forvente så meget aktivitet fra solen i øjeblikket.

Solen gennemgår 11-årige cyklusser af solaktivitet. Det, forskerne kalder et solmaksimum, er det tidspunkt i cyklussen, hvor solen udsender mest energi. Det er, når vi har en tendens til at se flest solpletter, soludbrud og tilhørende solstorme. Nogle solmaksima er større eller mere aktive end andre - såsom 1990-1991 solmax. Men denne sidste cyklus, som toppede i 2014, var ret lille, og der var få store geomagnetiske storme.

Vi er på vej ind i bunden af ​​solminimum, når solen har en tendens til at have færre solpletter, soludbrud og koronale masseudstødninger – store udvisninger af plasma, elektroner og ioner, og magnetiske felter. Men på trods af hvor vi er i solens cyklus, aktiviteten på solen er steget dramatisk i løbet af de sidste par dage. Tændt og slukket, disse to solpletter har blusset op og skudt ud af koronale masseudstødninger, rettet mod Jorden.

Så hvad sker der med solen? Og skal vi være bekymrede over denne noget ude af karakter solopførsel?

Her er hvad der er sket indtil videre

Den 4. september solen begyndte at sprøjte. Et moderat stort blus (klassificeret som en M5.5) brød ud ca. 18:30 UTC. Det producerede en koronal masseudslyngning rettet mod Jorden.

Solen fortsatte med at blusse den 5. september. En solenergipartikelbegivenhed fra den foregående dags aktivitet ankom til Jorden, hvor det sandsynligvis påvirkede radiokommunikation såvel som satellitsystemers sundhed.

Antallet af solpletter varierer over årene, men du ville forvente at se mere under solmaksima og færre under solminima. Kredit:NOAA, CC BY

Den 6. september solen producerede to massive X-klasse-blus. Dette er kategorien for de stærkeste af alle soludbrud.

NASA meddelte, at en var den mest magtfulde siden mindst 2008. Den producerede endnu en koronal masseudslyngning.

I løbet af den næste dag, de samme solpletter fortsatte med at spytte flere soludbrud ud. Det tog omkring en time for de solenergiske partikler, de udsendte, at ankomme til Jorden. Disse protoner bevæger sig utroligt hurtigt. De kan påvirke kommunikationssystemer, typisk i de polare områder, hvor de er mere tilbøjelige til at trænge ind i Jordens atmosfære. Som med al stigning i stråling i rummet, de kan også påvirke satellitsystemer og astronauters helbred.

Tidligt om morgenen den 7. september i USA, den første koronale masseudstødning, der brød ud fra solen tre dage tidligere, ankom til Jorden. På grund af den måde dets magnetfelt flugtede med Jordens, det genererede kun en lille geomagnetisk storm.

Efter at være blevet opdaget af rumfartøjer opstrøms fra Jorden i solvinden, den massive koronale masseudslyngning fra den 6. september ramte også Jorden om aftenen den 7. september EDT. Dens ankomst var et par timer tidligere, end rumvejrsudsigtsbureauer over hele verden forudsagde.

Den anden og stærkeste af de to X-klasse-blus den 6. september producerede en koronal masseudslyngning rettet mod Jorden. Kredit:NOAA, CC BY

Hvilke andre effekter vil Jorden se?

Al denne solaktivitet har allerede forårsaget et par strålingsstorme i Jordens høje breddegrader, som har mørklagt radiokommunikation ved visse frekvenser. Påvirkningerne strakte sig mod ækvator og har påvirket højfrekvent kommunikation, inklusive skinkeradioer, som bruges i nød- og katastrofehjælpshåndtering. Radio-fade-out-kort fra Australian Bureau of Meteorology viser, at højfrekvente radiokommunikationsforstyrrelser sandsynligvis har fundet sted i de samme områder, der blev ramt af orkanen Irma.

Der har sandsynligvis været et tab af global navigationssystems satellitkommunikation i de samme områder, men det vil tage tid for dataene at blive analyseret og for os at få en fuld forståelse af, hvordan denne rumvejraktivitet har påvirket dem på jorden. Strålingsstormene kan også tvinge flyvninger over polarområderne til at omdirigere for at undgå øget strålingseksponering for personer om bord og potentielt tab af kommunikations- og navigationssystemer for fly på disse stier.

Med kollisionen af ​​den koronale masseudslyngning fra denne X-klasse flare med Jorden kommer andre påvirkninger for det nære Jordens rummiljø. Geomagnetiske storme, som den igangværende i øjeblikket, er kendt for at skabe kaos på en række satellit- og jordbaserede kommunikationsteknologier, samt elnet, GPS/GNSS, og kredsløbsforudsigelser af satellitter og rumaffald. Det er også meget sandsynligt, at det vil producere blændende nordlysaktivitet så langt sydpå som det nordlige USA og Europa på den nordlige halvkugle, og så langt nordpå som det sydlige Australien og New Zealand på den sydlige halvkugle.

Mens videnskabsmænd og nordlysjagtentusiaster nøje følger stormens fortsatte virkninger, andre vil forberede sig på problemer og forstyrrelser i de mange teknologiske tjenester, der vil blive berørt.

Vi behøver ikke bekymre os om, at denne koronale masseudslyngning er "den store" – et direkte ramt af en solstorm, der kan forårsage omfattende strømafbrydelser og udløse så meget som 2 billioner USD i skader, ifølge en undersøgelse fra National Academy of Sciences. Men denne storm, på bagsiden af ​​denne måneds unormalt aktive rumvejr, kan havne i den større ende af skalaen, og vil være genstand for masser af analyser og forskning.

Vi forstår endnu ikke fuldt ud alt, hvad der sker. Men aktiviteten de sidste par dage, når solen skulle være i sin roligste periode, viser, at betydelige rumvejrhændelser er mulige på ethvert stadie af den 11-årige solcyklus.

Du kan hjælpe os med at studere denne og andre solstorme som borgerforsker. Tilmeld dig Aurorasaurus og lad os vide, hvis du observerer nordlys med denne begivenhed.

Denne artikel blev oprindeligt publiceret på The Conversation. Læs den originale artikel.