Negyed évszázadonként érhetik el a Földet katasztrofális hatású óriás napviharok

4887

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.

Példa egy hatalmas napviharra, amely egy nagy koronakitörés volt 2012. augusztus 31-én. A felvételt a NASA SDO (Solar Dynamics Observatory) napmegfigyelő űrszondája készítette. A méretek érzékeltetésére a kép bal alsó sarkában a Föld méretarányos korongja látható (NASA/GSFC)

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 Napból kiinduló napszél és a Föld mágneses terének kölcsönhatása (a Nap és Föld távolsága erősen lekicsinyítve) (NASA/GSFC)

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.

Déli sarki fény (Aurora Australis) erős geomágneses vihar idején, 2010. május 24-én a Nemzetközi Űrállomásról fotózva (ISS Expedition 23 crew)

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:

Likelihood of space super-storms estimated from longest period of magnetic field observations (Uinv. of Warwick, 2020.01.29.)

Kapcsolódó internetes oldalak:

Hozzászólás

hozzászólás