Solstormer: Hvordan de dannes og hva de gjør

PIA03149.jpg

En utsikt over solen fra Solar Dynamics Observatory. Den buede prominensen øverst til høyre er et utbrudd av solplasma som følger langs magnetfeltlinjer. De lyse områdene er solflekker. NASA/SDO





Solstormer er de mest fascinerende og farlige aktivitetene våre stjerne opplever. De løfter av solen og sender sine raskeste partikler slukende stråling over det interplanetære rommet. Svært sterke påvirker Jorden og de andre planetene i løpet av minutter eller timer. I disse dager, med en flottilje av romfartøy som studerer solen, får vi veldig raske advarsler om kommende stormer. Dette gir satellittoperatører og andre en sjanse til å gjøre seg klare for ethvert 'romvær' som kan oppstå som et resultat. De aller sterkeste stormene kan gjøre stor skade på romfartøy og mennesker i verdensrommet, og påvirke systemer akkurat her på planeten.

Hvilke effekter har solstormer?

Når solen virker opp, kan resultatet være like godartet som en flott visning av nord- og sørlys, eller det kan være mye verre. De ladede partiklene som frigjøres av solen har ulike effekter på atmosfæren vår. På høyden av en sterk solstorm samhandler disse skyene av partikler med magnetfeltet vårt, som forårsaker sterke elektriske strømmer som kan skade teknologi vi er avhengige av hver dag.



På det verste har solstormer slått ut strømnettet og forstyrret kommunikasjonssatellitter. De kan også stoppe kommunikasjons- og navigasjonssystemer. Noen eksperter har vitnet før kongressen at romvær påvirker folks evne til å ringe, bruke Internett, overføre (eller ta ut) penger, reise med fly, tog eller skip, og til og med bruke GPS til å navigere i biler. Så, når solen sparker opp litt romvær på grunn av en solstorm, er det noe folk vil vite om. Det kan alvorlig påvirke livene våre.

Hvorfor skjer dette?

Solen går gjennom regelmessige sykluser med høy og lav aktivitet. Den 11-årige solsyklusen er faktisk et komplekst beist, og det er ikke den eneste syklusen solen opplever. Det er andre som sporer andre solsvingninger over lengre tidsperioder også. Men den 11-årige syklusen er den som er mest assosiert med den typen solstormer som påvirker planeten.



Hvorfor oppstår denne syklusen? Det er ikke helt forstått, og solfysikere fortsetter å diskutere årsaken. soldynamoen er involvert, som er den indre prosessen som skaper solens magnetfelt. Hva som driver denne prosessen er fortsatt under diskusjon. En måte å tenke på er at det indre solmagnetfeltet blir vridd når solen roterer. Når den blir viklet inn, vil magnetfeltlinjer trenge gjennom overflaten, og hindre varm gass å stige til overflaten. Dette skaper punkter som er relativt kjølige sammenlignet med resten av overflaten (omtrent 4500 Kelvin, sammenlignet med solens normale overflatetemperatur på omtrent 6000 Kelvin).

Disse kule punktene virker nesten svarte, omgitt av solens gule glød. Dette er det vi vanligvis kaller solflekker. Som ladede partikler og oppvarmet gass strømmer fra disse solflekkene, skaper de de strålende lysbuene kjent som prominenser. Disse er en normal del av solens utseende.

Solaktivitetene som har størst potensiale for ødeleggelse er solutbrudd og koronal masseutkast. Disse utrolig kraftige hendelsene er et resultat av disse vridde magnetfeltlinjene kobles sammen med andre magnetfeltlinjer i solens atmosfære.

Under store fakler kan gjenkoblingen generere slik energi at partikler akselereres til en høy prosentandel av lysets hastighet . Får en utrolig høy fluks av partikler til å strømme mot jorden fra solens korona (øvre atmosfære), hvor temperaturen kan nå opp i millioner av grader. Den resulterende koronale masseutkastningen sender enorme mengder ladet materiale ut i verdensrommet og er den typen hendelse som for tiden bekymrer forskere over hele verden.



Kan solen bryte ut i en stor solstorm i fremtiden?

Det korte svaret på dette spørsmålet er 'ja. Solen går gjennom perioder med solminimum - en periode med inaktivitet - og solmaksimum, tiden for høyeste aktivitet. Under solminimum har ikke solen så mange solflekker , solflammer og prominenser.

Under solmaksimum kan denne typen hendelser forekomme ofte. Det er ikke bare hyppigheten av disse hendelsene vi trenger å være bekymret for, men også intensiteten deres. Jo mer intens aktiviteten er, desto større skadepotensial er det her på jorden.



Forskernes evne til å varsle solstormer er fortsatt i sin spede begynnelse. Det er klart at når noe bryter ut fra solen, kan forskere utstede en advarsel om økt solaktivitet. Imidlertid forutsi nøyaktig når et utbrudd vil oppstå er fortsatt svært vanskelig. Forskere sporer solflekker og gir advarsler hvis en spesielt aktiv en er rettet mot jorden. Nyere teknologi lar dem nå spore solflekker på 'baksiden' av solen, noe som hjelper med tidlige advarsler om den kommende solaktiviteten.

Redigert avCarolyn Collins Petersen