160 évvel a mega-napvihar után kerül napközelbe a Parker-űrszonda

8079

160 éve, 1859. szeptember 1-jén fedezte fel Richard Carrington az írott történelem legnagyobb napkitörését, amelynek földi hatásai is rendkívüliek voltak: bolygónkon szinte “elszabadult a pokol”. Programja során a NASA Parker napszondája is ezen a napon kerül harmadszor napközelbe, ami központi csillagunk egyedülálló tanulmányozását teszi lehetővé.

160 évvel ezelőtt, 1859. szeptember 1-jén ugyanabban a nagy napfoltcsoportban két angol amatőrcsillagász, Richard Christopher Carrington (1826-1875) és Richard Hodgson (1804-1872) egyidejűleg váratlanul erős kifényesedést figyeltek meg kis lencsés távcsöveikkel. A Carrington-flernek nevezett jelenségre ma már a szuperfler vagy a sajtóban elterjedt „mega-napkitörés”, „mega-napvihar” kifejezéseket szokták használni. Az 1859. augusztus 27. és szeptember 2. közötti, sőt – minden megfigyelést figyelembe véve – szeptember 7-ig is elhúzódó időszakban a Napon és a bolygóközi térben olyan viharos nap-, illetve űrfizikai események történtek, amelyek következtében bolygónkon az űridőjárás első gyakorlati megnyilvánulása is megtapasztalható volt, ennek következményeit élte át akkor a földi civilizáció. Ezt az eseménysort ma Carrington-eseménynek hívjuk.

Richard Christopher Carrington (1826-1875) angol amatőrcsillagász, a Royal Astronomical Society (RAS) tagja és 1857-62 között tiszteletbeli titkára (RAS, NASA)

A 19. század közepétől a Nap megfigyelése egyre népszerűbb lett az obszervatóriumokban. Carrington tehetős polgár volt, a megfigyeléseit magánobszervatóriumában végezte az angliai Redhill kisvárosban (Surrey-megye). A Carrington által megfigyelt váratlan kifényesedést tőle függetlenül véletlenül egy másik angol gentleman, Richard Hodgson amatőrcsillagász is megfigyelte távcsővel a Londontól északra fekvő Highgate-ben álló házából. Hodgson is az Angol Királyi Csillagászati Társaság (RAS) 1859. november 11-i konferenciáján mutatta be a megfigyeléseit. Hodgson megfigyeléseiről Carrington is csak a RAS-konferencián értesült, és megerősítette, hogy nem voltak egymással kapcsolatban, így információt sem cseréltek, ami befolyásolhatta volna a beszámolóikat.

Carrington fényes pontokat látott megjelenni a kivetítő ernyőn a legalább hat földátmérő kiterjedésű nagy napfoltcsoportban, mivel a napkitörés olyan erős volt, hogy szemmel látható fényes foltok jelentek meg a Nap felszínén: Carrington rajzai a valaha feljegyzett legnagyobb napkitörést örökítették meg. A távcső elmozdításával a kifényesedés is együtt mozdult a napkoronggal és a napfoltcsoporttal. Carrington berajzolta a kifényesedést és részleteit a foltcsoportba, amiket meg is különböztetett: a kifényesedés ugyanis négy lokalizálható fényes foltból tevődött össze. A rajzon A, B, C és D betűk jelölik ezek helyét. A rögzítés után Carrington gyorsan elsietett és hívott még valakit, hogy tanúja legyen a váratlan és ritka látványosságnak. Mire kb. 1 perc múlva visszatért a távcsőhöz, a jelenség már halványodni kezdett. A kronométer alapján a kitörés világidőben 11:18 és 11:23 között ment végbe, vagyis a felfénylés, a foltok fényességnövekedése, majd az elhalványodás mintegy 5 perc alatt megtörtént. Legutoljára a C és D jelű kifényesedés tűnt el. Ez volt a Carrington-fler és ez, valamint az ezt követő földmágnességi és sarkifény-jelenségek, illetve az akkor már kiépülőben levő távíró hálózatokra és az akkori elektromos berendezésekre gyakorolt hatások összessége a Carrington-esemény.

Az alábbi ábra Carrington rajza a nagy napfoltcsoportról és azon belül a rendkívüli kitörés kifényesedéseiről.

Carrington 1859. szeptember 1-jén készített rajza a nagy napfoltcsoportról és az abban megfigyelt szuperflerről, amelynek kifényesedéseit A, B, C és D betűk jelölik (Carrington cikke 1859-ból, a Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 20. kötet, 13-15. oldal)

Az obszervatóriumok földmágnesességi paramétereket rögzítő műszerei már 1859. augusztus 27-től kezdve a földi mágneses mező nyugtalanságát jelezték, de szeptember 1/2-ára virradó éjjel a műszerek szinte “megvadultak”. Tehát a Carrington-fler után mintegy 17 óra múlva a Földön “elszabadult a pokol”. Az angliai Kew Obszervatórium földmágneses észleléseiben szeptember 2-án Balfour Stewart (1828-1867) a mágneses térerősség hirtelen lecsökkenését és irányváltozását regisztrálta, hasonlóan Elias Loomis (1811-1889) az Egyesült Államokban. A mágneses viharral egyidejűleg rendkívül erős sarki fény jelent meg szokatlanul alacsony földrajzi szélességeken, például a Karib-szigeteken, Kolumbiában, az indiai Bombayben, sőt a déli féltekén az Aurora Australis is igen látványos volt, például Ausztráliában. Az akkoriban új és nagy távolságú összeköttetést lehetővé tevő földi távírók is „megőrültek”. A híradások szerint szikrák csaptak ki a gépekből, amelyek meggyújtották a távírópapírt és megégették a gépkezelőket. A gépek még akkor is órákon át működtek, miután lekapcsolták azokat az áramforrásról. Az elektromágneses indukció jelenségét akkor még nem értették, ezért a korabeli sajtó arról írt, hogy a távírók „mennyei erőforrást” használtak. Carrington már akkor arra következtetett, hogy a három jelenség összefügg, és a Napon észlelt jelenségnek közvetlen hatása lehet a Földre, ezzel megalapozta az űridőjárás vizsgálatát.

A Brit Geológiai Szolgálat kutatóinak 2010-es becslése szerint a Carrington-fler egy rendkívüli, hatalmas fehér fler volt, mintegy X40 nagyságú napkitörés lehetett. A flerek 1-8 ångström közötti röntgensugárzása alapján a legnagyobb energiát produkáló flerek X1, X2, …, X9 osztályba sorolhatók, ezek energiaprodukciója nagyobb, mint 0,0001 W/m². Az X10-nél nagyobbak – amik már szuperflerek – intenzitása pedig 0,001 W/m²-nél is nagyobb. Egyébként az 1859-es Carrington-fler óta megfigyelt legnagyobb napkitörés – aminek koronakitörési (CME) plazmafelhője szerencsére elkerülte a Földet – 2003. november 4-én történt (SW19W83 számú fler), sokatmondóan a „Hallowen-fler” elnevezést kapta és hazánkból is jól megfigyelhető látványos északi fényt produkált.

A 2003. november 4-én bekövetkezett “mega-flerről”, a “Halloween-flerről” a SOHO EIT (Extreme UV Imaging Telescope) műszerével az ultraibolya tartományban készült kép (NASA, NRL, SOHO EIT)

Nincs elég statisztikai adat (szerencsére!) a Carrington-eseményhez hasonló nagyságú napkitörések előfordulási gyakoriságáról, de mintegy száz évenként bekövetkezhet egy olyan, ami a bolygónkra, a modern civilizációra nézve káros hatással van. Több olyan nagy napkitörés is lehet – sőt volt is például 2012-ben -, aminek bolygóközi vihara elkerülte a Földet, de biztosan lesz majd olyan is, aminek hatása eléri bolygónkat. Az előrejelzés, az elektromos berendezések, eszközök időben történő kikapcsolása segít megelőzni a nagyobb problémákat, de a mégis bekövetkező károk felszámolása akár több évig is eltarthat majd.

Napjainkban – a tervek szerint 2025-ig – a NASA Parker űrszondája nagyon szoros
napközelségei során gyűjtött adatoktól várható központi csillagunk működésének jobb megismerése, aktivitási mechanizmusainak megértése, és talán a Carrington-fler nagyságú szuperkitörések esetleges előrejelezhetőségéhez is közelebb juthatunk. Véletlen-e vagy sem, de a Carrington-fler bekövetkezésének 160. évfordulóján, 2019. szeptember 1-jén kerül ismét napközelbe a NASA Parker napszondája (Parker Solar Probe). Eddig már két napközelsége volt: 2018. november 6-án és 2019. április 4-én, tehát most szeptember 1-jén lesz harmadszor perihéliumban. A szonda korábbi napközelségének időpontjai, minimális naptávolságai a későbbiek során pontosabban lesznek majd ismertek, és az eddig összegyűjtött adatokat is néhány hónap múlva teszik majd közzé.

A NASA Parker napszondája pályájának alakulása 2018 és 2025 között (NASA, PSP)

Ezután december 26-án sor kerül a programban eltervezett hét Vénusz-közelségből a másodikra, aminek következtében a szonda pályája úgy módosul, hogy 2020. január 29-én lesz a negyedik napközelsége, amikor a 2019. április 4-i és szeptember 1-jei perihéliumokénál is közelebb kerül a Naphoz, és nagyobb pálya menti sebességgel száguld majd el a közelében. A tervek szerint a Parker-szonda a jövőben még közelebb fog merészkedni, egészen a napfelszíntől (fotoszférától) mért 6 millió kilométeres távolságig.

A NASA Parker napszondája napközelben a művész elképzelése szerint (NASA, PSP)

A hír megjelenését a GINOP-2.3.2-15-2016-00003 “Kozmikus hatások és kockázatok” projekt támogatta.

Források:

Hozzászólás

hozzászólás