Brit kutatók szerint a modern földi technikai civilizációra veszélyes, romboló hatású „mega napviharok” 25 éves gyakoriságúak lehetnek, a „csak nagy” napviharok pedig átlagosan három évente fordulnak elő.
A hír ismertetése előtt tekintsünk át néhány előzményt. 2019-ben volt 160 éve annak, hogy 1859. szeptember 1-jén Richard Carrington (1826-1875) észlelte az írott történelem legnagyobb napkitörését, amelynek földi hatásai is rendkívüliek voltak: bolygónkon szinte elszabadult a pokol. Ez valóban egy óriás napkitörés volt, de mekkora, milyen mértékű? Hogyan lehet jellemezni, osztályozni a napkitöréseket erősségük szerint?
A Brit Geológiai Szolgálat kutatóinak 2010-es becslése szerint a Carrington-fler egy rendkívüli fehér fler, mintegy X40 nagyságú napkitörés lehetett. A flerek 1-8 ångström közötti röntgensugárzása alapján a legnagyobb energiát produkáló flereket az X1, X2, …, X9 osztályokba sorolják, ezek energiaprodukciója nagyobb, mint 0,0001 W/m². Az X10-nél nagyobbak – amik már szuperflerek – intenzitása pedig 0,001 W/m²-nél is nagyobb. Az X9-esek „nagyon erős” flerek, de a Carrington-eseményt kiváltó X40-es besorolású kitörés valóban egy „mega napvihar” volt. A Nap koronakitörései (CME) által a bolygóközi térbe kidobott plazmafelhő szerencsés esetben elkerül bennünket, de ha mégis eléri a Földet, akkor bolygónkon heves geomágneses viharokat és egyéb, az elektromágneses tér változásaival összefüggő jelenségeket okoz. Példaként egy nagy koronakitörésről a NASA SDO (Solar Dynamics Observatory) által 2012. augusztus 31-én készített felvételt mutat az alábbi kép. Akkor a Földet csak „súrolta” a nagyon nagy napvihar plazmafelhője, így az nem okozott nagy bajt bolygónkon.
A Napból a bolygóközi térbe állandóan kiáramló plazmaanyag, a napszél és a koronakitörések plazmafelhője eléri bolygónkat, és ekkor kölcsönhatásba lép a geomágneses térrel. Ezt az alábbi ábra szemlélteti.
A Nap-Föld fizikai kapcsolat egyik látványos megnyilvánulása a sarki fény jelensége, ami igen gyakori, nagyon erős napviharoknál és földi mágneses viharoknál pedig akár alacsonyabb földrajzi szélességeken is megfigyelhető. Szép példát mutat a sarki fényre az alábbi ábra, amelyet a Nemzetközi Űrállomásról (ISS) fotóztak.
Most a létező legnagyobb napviharok gyakoriságával kapcsolatos új kutatási eredményt tett közzé az angliai Warwick Egyetem három kutatója, Sandra C. Chapman professzor (Űr- és Asztrofizika Tanszék) vezetésével.
A brit kutatók a Napon végbement nagyon nagy napkitörések nyomát keresték a földmágnesesség hirtelen bekövetkező nagy mértékű változásaiban. A hosszú időtartamra, 14 napciklusra visszatekintő „aa” elnevezésű földmágnességi indexet, illetve a csak 5 napciklust átfogó „Dst” indexeket használták fel a vizsgálataikban. Az „aa” index egyszerű globális jellemzője a földmágnességnek, háromórás időszakokra átlagolt földi mágneses térerősség, amelyet a Föld két, mágnesesen ellentétes pontján határoznak meg, például az északi és déli féltekén lévő helyről. Az „aa” index jelentősége abban áll, hogy segítségével külön lehet választani a Nap elektromágneses és részecskesugárzásainak hatását. Meghatározása 1868-tól történik, így már több mint 150 éves adatsor áll rendelkezésre. A Dst (Disturbance storm time) indexet 1957/58-tól kezdődően használják. Az űridőjárás földi megnyilvánulásait jellemzi oly módon, hogy a Föld körüli gyűrűáram erősségét méri, amit a Napból eredő protonok és elektronok hoznak létre.
A friss vizsgálatok szerint az igazán szélsőségesen erős („mega”) napkitörések mintegy 25 évenként egyszeri gyakoriságúak lehetnek, míg a „csak nagyon nagy” napviharok, amelyek egyébként szintén hatalmas károkat tudnak okozni, mintegy 3 évenként fordulnak elő.
Szerencsére azonban nem minden hatalmas napkitörés hatása éri el a Földet, ettől függetlenül fontos megismerni az ilyen eseményeket, azok gyakoriságát, illetve meg kell vizsgálni esetleges előrejelezhetőségük lehetőségét is, mert kifinomult elektronikai eszközeinkre gyakorolt romboló hatásuk érzékenyen érintheti technikai civilizációnkat.
A szuper napviharok gyakoriságáról szóló tudományos közlemény előzetese a University of Warwick 2020. január 29-i tudományos hírében jelent meg, a szakcikket pedig a GRL folyóirat közli majd.
A hír megjelenését a GINOP-2.3.2-15-2016-00003 “Kozmikus hatások és kockázatok” projekt támogatta.
Forrás:
Kapcsolódó internetes oldalak:
- 160 évvel a mega napvihar után kerül napközelbe a Parker-űrszonda (MCSE hír: 2019.09.01.)
- Magnificent CME Erupts on the Sun with Earth to Scale (NASA/GSFC)