Ville det ikke være dejligt, hvis solfysikere kunne forudsige solstorme ligesom meteorolog forudsiger orkaner? Nå, nu kan de måske. NASAs tvilling STEREO-observatorier har foretaget de første 3D-målinger af soleksplosioner, kendt som coronal mass ejections (CME), hvilket giver forskere mulighed for at se deres størrelse og form og forestille dem, når de rejser cirka 93 millioner miles fra solen til Jorden. Med STEREO kan forskere nu fange billeder af solstorme og foretage realtidsmålinger af deres magnetiske felter, omtrent på samme måde som satellitter tillader forudsigere at se udviklingen af en orkan. Udbrud fra solens ydre atmosfære, eller korona, kan ødelægge satellitter (og astronauter) i kredsløb eller fremkalde store strømme i strømnet på Jorden, hvilket kan forårsage strømafbrydelser eller sort outs.
”Vi kan nu se en CME fra det tidspunkt, den forlader soloverfladen, indtil den når Jorden, og vi kan rekonstruere begivenheden i 3D direkte fra billederne,” sagde Angelos Vourlidas, solfysiker ved Naval Research Laboratory, Washington, og projektforsker til Sun Earth Connection Coronal and Heliospheric Investigation ombord STEREO. I videoen ovenfor kan du se nogle af 3D-billederne og høre Vourlidas tale om de nye fund.
[/ Caption]
CME'er spyr milliarder af tons plasma ud i rummet tusinder af miles i timen og bærer noget af solens magnetfelt med det. Disse solstormskyer skaber en chokbølge og en stor bevægelig forstyrrelse i solsystemet. Chokket kan fremskynde nogle af partiklerne i rummet til høje energier, en form for "kosmiske solstråler", der kan være farlige for rumfartøjer og astronauter. CME-materialet, der ankommer dage senere, kan forstyrre Jordens magnetfelt eller magnetosfæren og den øvre atmosfære.
STEREO består af to næsten identiske observatorier, der foretager samtidige observationer af CME'er fra to forskellige udsigtspunkter. Det ene observatorium 'fører' Jorden i sin bane rundt om solen, mens det andet observatorium 'fører' planeten. STEREOs to udsigtspunkter giver en unik udsigt over anatomi af en solstorm, når den udvikler sig og bevæger sig mod Jorden. Når CME ankommer til Jordens bane, foretager sensorer på satellitterne in situ målinger af solstormskyen, hvilket giver en ”jord sandhed” mellem det, der blev set på afstand og det, der er reelt inde i CME.
Kombinationen giver solfysikere den mest fulde forståelse til dato for disse stormers indre virke. Det repræsenterer også et stort skridt hen imod at forudsige hvornår og hvordan virkningen vil mærkes på Jorden. Adskillelsesvinklen mellem satellitterne giver forskere mulighed for at spore en CME i tre dimensioner, noget de har gjort flere gange i de sidste par år, da de har lært at bruge dette nye værktøj til rumvejr.
"In situ-målingerne fra STEREO og andre nærjordiske rumfartøjer forbinder de fysiske egenskaber ved den flugtende CME med fjernbillederne," sagde Antoinette "Toni" Galvin, solfysiker ved University of New Hampshire, og den vigtigste efterforsker på STEREO's Plast- og supratermal ionkomposition (PLASTIC) instrument. "Dette hjælper os med at forstå, hvordan den interne struktur i CME blev dannet og bedre forudsige dens indvirkning på Jorden."
Indtil nu kunne CME'er afbildes i nærheden af solen, men de næste målinger måtte vente, indtil CME-skyen ankom Jorden tre til syv dage senere. STEREOs realtidsbilleder og målinger giver forskere en masse information - hastighed, retning og hastighed - om en CME-dag før end med tidligere metoder. Som et resultat er mere tid til rådighed for elselskaber og satellitoperatører til at forberede sig på potentielt skadelige solstorme.
Ligesom en orkans destruktive kraft afhænger af dens retning, størrelse og hastighed, afhænger alvoren af en CME's effekter af dens størrelse og hastighed, såvel som om den slår direkte eller skråt over Jordens bane.
CME'er forstyrrer det rum, der er domineret af Jordens magnetfelt. Forstyrrelser i magnetosfæren kan udløse de stærkt farvede, dansende lys, kendt som auroras, eller nord- og sydlys. Selvom disse skærme er ufarlige, indikerer de, at Jordens øvre atmosfære og ionosfæren er i uro.
Solstorme kan forstyrre kommunikationen mellem jordstationer og satellitter, flypiloter og astronauter. Radiostøj fra en storm kan også forstyrre mobiltelefontjenesten. Forstyrrelser i ionosfæren forårsaget af CME'er kan fordreje nøjagtigheden af GPS-navigation (Global Positioning System) og i ekstreme tilfælde inducere vandrede elektriske strømme i lange kabler og strømtransformatorer på jorden.
Det tvillinge STEREO-rumfartøj blev lanceret den 25. oktober 2006 i Jordens kredsløb omkring solen.
Kilder: NASA, APL
