Hjælp

På denne side finder du en oversigt over, hvad rumvejr går ud på. For en mere detaljeret forklaring med billeder og andre nyttige værktøjer inviterer vi dig til at klikke på de links, du finder under hvert afsnit. Hvis du stadig har et brændende spørgsmål, så læg et indlæg på vores fora, og vi vil gøre vores bedste for at hjælpe dig.

Grundlæggende om rumvejr

Rumvejr starter på Solen. Solen er så meget mere end en glødende varm kugle midt i vores solsystem. Solen er meget dynamisk og spiller en nøglerolle i hele solsystemet.

Det første, vi skal forstå, er, at rummet ikke er så tomt, som det kunne se ud. Rummet er fyldt med en konstant strøm sammensat af højt ladede partikler (elektroner), som kommer fra Solen. Denne strøm er det, vi kalder solvinden. Det magnetiske felt, der omgiver vores planet, sørger for, at alle, der bor her, er beskyttet mod denne solvind. Hvis vi ikke havde et magnetfelt omkring vores planet, ville Jorden være nøjagtigt ligesom Mars: en gold planet uden en atmosfære, hvor vi mennesker ikke ville være i stand til at overleve. Selvom det er en stor ting, at vi har dette magnetiske felt omkring vores planet for at beskytte os, er vores magnetfelt ikke 100 % vandtæt. Solvinden er stadig i stand til at trænge igennem vores atmosfære nær svage punkter i en oval form omkring vores planets magnetiske poler. Solvinden kolliderer dér med ilt- og nitrogenatomer, der udgør vores atmosfære i en højde hovedsageligt mellem 80 og 600 kilometer. Når solvinden kolliderer med disse atomer, får atomerne i vores atmosfære midlertidigt et energiboost. Denne energi får atomerne i vores atmosfære til midlertidigt at frigive fotoner, som er en form for energi, som vi ser som lys. Disse atomer udsender dette lys, indtil de faldt til ro. Lyset, som disse atomer udsender, er nordlyset, som vi ser på nattehimlen.

Solvinden er den første brik i puslespillet, som vi skal kende til for fuldt ud at forstå, hvad rumvejr handler om. Den anden brik i puslespillet har at gøre med Solens magnetfelt. Det er det, vi kalder det interplanetariske magnetfelt. Det interplanetariske magnetfelt bæres gennem solsystemet af solvinden, og dets egenskaber ændrer sig kontinuerligt. Det interplanetariske magnetfelt ændrer sig konstant både i styrke og retning. For nordlys ønsker vi, at den samlede styrke af det interplanetariske magnetfelt skal være så høj som muligt (angivet med Bt), og at Z-komponenten (Bz) af det interplanetariske magnetfelt vender mod syd. På grafen, som du kan finde på vores side, vil du se en negativ værdi, når Z-komponenten (Bz) af det interplanetariske magnetfelt vender mod syd.

Men hvorfor er det så vigtigt for os, at Z-komponenten af det interplanetariske magnetfelt drejer mod syd? Det er faktisk ret nemt at forstå, hvis du nogensinde har spillet med stangmagneter. Hvis du tager to almindelige stangmagneter og prøver at sætte begge nord- (eller syd-) polerne sammen, vil du se, at magneterne gerne vil væk fra hinanden. De frastøder hinanden. Hvis du sætter nord- og sydpolen sammen, vil du se, at de tiltrækker hinanden! De modsatte polariteter tiltrækker hinanden! Nøjagtig det samme princip sker i rummet, hvor det interplanetariske magnetfelt og Jordens magnetfelt mødes, da magnetfeltlinjerne fra Jorden peger fra syd til nord. Dette er Z-komponenten af Jordens magnetfelt, og dette peger altid mod nord. Når Z-komponenten af det interplanetariske magnetfelt også peger mod nord, vil vi se, at ligesom de stangmagneter, vi har i vores hjem, bliver solvinden frastødt og formår ikke at skabe en forbindelse med Jordens magnetfelt, hvilket gør det sværere at komme ind i vores atmosfære.

Lad os nu antage, at Z-komponenten (Bz) af det interplanetariske magnetfelt er vendt mod syd. Vi ved nu, at fordi Jordens magnetfelt peger mod nord, har det interplanetariske magnetfelt med en sydgående Z-komponent meget lettere ved at forbinde sig med vores planets magnetfelt. Tænk på stangmagneterne! Syd og nord tiltrækker hinanden! Med denne forbindelse vil det være meget lettere for solvinden at trænge ind i atmosfæren. På grafen, som du kan finde på vores side, ønsker vi at se en negativ værdi. Det betyder, at Z-komponenten (Bz) af det interplanetariske magnetfelt peger mod syd.

Solvinden og det interplanetariske magnetfelt er ikke konstante i deres styrke, retning, tæthed og hastighed. Disse værdier kan være dramatisk forskellige fra øjeblik til øjeblik. Solvinden her på Jorden har en hastighed på omkring 300 km/s under normale forhold. Denne hastighed kan dog stige drastisk takket være visse hændelser på Solen til 1.000 km/s eller nogle gange endda mere! Solvindens tæthed (antal solvindpartikler pr. kvadratcentimeter) kan også være totalt forskellig fra øjeblik til øjeblik. Selv det interplanetariske magnetfelt kan øges dramatisk i styrke, hvilket igen kan forårsage en meget mere dramatisk reaktion, når det interagerer med Jordens magnetfelt. Med en høj solvindhastighed og tæthed og et stærkt sydvendt interplanetarisk magnetfelt kan vi se, at Jordens magnetfelt bliver overvældet af solvinden, hvilket igen får flere og flere solvindpartikler til at nå ud af atmosfæren. Nordlyset bliver kraftigere, og nordlysovalen vil udvide sig til lavere breddegrader end normalt. Når dette sker, taler vi om en geomagnetisk storm. Vi vender tilbage til dette senere, fordi vi først skal lære, hvad der forårsager disse forbedrede vejrforhold i rummet. For at finde årsagen til det, er vi selvfølgelig nødt til endnu en gang at fokusere vores opmærksomhed på Solen. Vi har to adskilte fænomener, som vi skal lære om: koronale huller og koronale masseudstødninger.

Koronale huller

Vi starter med koronale huller. Et koronalt hul er et område på Solen, hvor Solens magnetiske feltlinjer strækker sig langt ud i rummet. Dette medfører, at der dannes et hul i koronaen, vores sols yderste lag. Disse koronale huller er områder på Solen, hvor solvinden kan undslippe med en højere hastighed end normalt. Når et sådant område vender mod Jorden, vil solvinden i et sådant koronalt hul begynde at indhente den normale solvind, som ofte er betydeligt langsommere end solvinden fra et koronalt hul. Dette medfører, at der dannes en chokbølge, hvor solvinden har en højere tæthed og også bærer et meget stærkere interplanetarisk magnetfelt med sig. Når chokbølgen er passeret vil vi se, at tætheden og den interplanetariske magnetfeltstyrke falder, og solvindhastigheden stiger. Koronale huller er ofte kilden til mindre til moderate geomagnetiske storme her på Jorden.

Koronale masseudstødninger

De mest dramatiske rumvejreffekter kommer fra såkaldte koronale masseudstødninger. En koronal masseudstødning (eller CME for kort) er dybest set en gigantisk sky af solplasma gennemvædet med solmagnetiske feltlinjer, der bliver udstødt af Solen under dramatiske begivenheder som soludbrud og filamentudbrud. Senere vil vi tage et kig på, hvad soludbrud og filamentudbrud præcis er, men det er klogt at huske disse to udtryk, da du ofte vil høre dem i vores analyser!

Men lad os tage et dybere kig på koronale masseudslip. En koronal masseudstødning er en enorm sky af solvindpartikler, der ofte er meget hurtigere og tættere end den omgivende solvind. Det interplanetariske magnetfelt inden for en sådan koronal masseudstødning er ofte også meget stærkere. Det interplanetariske magnetfelt har normalt en total styrke (Bt) på omkring 6 nanoTesla her på Jorden, men inde i en koronal masseudslyngning kan dette stige til 40nT eller endnu mere! Du kan forestille dig, at Jordens magnetfelt kan reagere voldsomt, når styrken af det interplanetariske magnetfelt stiger så meget!

En vigtig ting, som vi skal forstå, er, at koronale masseudstødninger kan sendes i alle retninger. Almindeligvis vil de blive rettet væk fra Jorden. Hvis vi er heldige, at vi har sådan en plasmasky på vej mod vores planet, så kan vi med lidt held nyde fantastiske nordlys ofte på meget lavere breddegrader end normalt.

Solpletter, soludbrud og filamenter

Vi ved nu, hvad en koronal masseudstødning er, men hvordan udstøder Solen disse enorme skyer af plasma? Til det vender vi naturligvis igen vores opmærksomhed mod Solen. Den stærkeste koronale masseudstødning er næsten altid resultatet af soludbrud. Soludbrud er intense eksplosioner på Solen, der forekommer i komplekse solpletområder. Et soludbrud er så utroligt kraftigt, at vi har svært ved at forestille os deres styrke. Et soludbrud svarer til styrken af millioner af atombomber. Disse eksplosioner kan bryde magnetfeltlinjerne i nærheden af et solpletområde og skubbe en del af solatmosfæren (koronaen) ud i rummet. Det plasma, der bliver udstødt og starter sin rejse gennem det interplanetariske rum, er det, vi kalder en koronal masseudstødning.

Men mere om disse solpletter, for uden solpletter vil vi ikke have nogen soludbrud. Solpletter er mørkere og køligere områder på soloverfladen, hvor stærke magnetiske feltlinjer kommer op fra det indre af Solen gennem soloverfladen. Når disse magnetfeltlinjer bliver viklet ind i hinanden og knækker, frigiver de en enorm mængde energi, som vi kalder et soludbrud. Solpletter er dog ikke noget vi altid kan finde på vores Sol, Solen følger et mønster på omkring 11 år, hvor Solen går fra stort set ingen solpletter til rigtig mange solpletter, og tilbage til ingen solpletter igen. Det er det, vi kalder en solcyklus.

Også såkaldte filamentudbrud kan starte en koronal masseudstødning ud i rummet. Filamenter er skyer af ioniserede gasser, der dannes over soloverfladerne mellem områder med modsatte magnetiske polariteter. Når et filament bliver ustabilt, kollapser det ofte og bliver reabsorberet af Solen. En anden mulighed er, at det bryder ud og formår at undslippe Solens tyngdekraft, den resulterende plasmasky kaldes…, ja, du gættede det... en koronal masseudstødning.

Voldsomme solbegivenheder som soludbrud og filamentudbrud driver nogle gange store mængder ladede partikler ud i rummet. De vigtigste partikler er protoner, som kan forårsage skade på satellitter og gøre højfrekvent radiokommunikation på polære breddegrader svær eller endda umulig. Når disse protoner overskrider en vis tærskel, taler vi om en solstorm.

Nordlys

Okay, vi ved nu meget om rumvejr. Lad os opsummere: vi ved, at rumvejr begynder på Solen, hvor en konstant strøm af højt ladede partikler kaldet solvinden undslipper Solen. Lejlighedsvis ser vi en dramatisk stigning i mængden af solvind, der forlader Solen: solvindstrømme fra koronale huller og udstødninger af koronal masse. Solvinden tager Solens magnetfelt med sig, som vi kalder det interplanetariske magnetfelt. Når Z-komponenten (Bz) af det interplanetariske magnetfelt drejer mod syd (negativ), så giver dette en god forbindelse med Jordens magnetfelt, hvilket igen gør det lettere for solvinden at trænge igennem vores atmosfære. Når alle brikkerne i puslespillet falder på plads, vil vi se en dramatisk stigning i nordlysets aktivitet, som igen får nordlyset til at være synligt fra lavere breddegrader end normalt. Det er det, vi kalder en geomagnetisk storm.

En geomagnetisk storm er således resultatet af en solvindstrøm fra et koronalt hul eller en koronal masseudstødning, der ankommer til Jorden. Når vi ved, at der kan være en chance for øget nordlysaktivitet, er det tid til at tjekke ud, hvad magnetometrene fortæller os. Magnetometre er meget følsomme sensorer, der er placeret over hele kloden og måler forstyrrelsen af magnetfeltet omkring vores planet. Vi kan finde mange grafer på internettet af magnetometre rundt om i verden, og hvis vi kombinerer alle disse data, kan vi lave et ret godt bud på, hvor stærk en geomagnetisk storm er lige nu, og på hvilke breddegrader vi muligvis kan se nordlys. Med disse magnetometres data kan du give en vis Kp-værdi til den geomagnetiske forstyrrelse. Kp-indekset starter ved 0 og går til 9. Geomagnetisk storm starter ved en Kp på 5, som er en mindre geomagnetisk storm og går hele vejen til Kp9, som ville være en ekstrem geomagnetisk storm. Kp-indekset er således en grundlæggende måde at fortælle os, hvor stor nordlysovalen er, og hvor stærk nordlyset er.

Computere forsøger også at estimere, hvad Kp-indekset vil være i den nærmeste fremtid ved at bruge solvind- og IMF-data. Dette er ikke altid 100 % pålideligt, men for begyndere er det et glimrende værktøj til at lave en grov forudsigelse, om der vil være chance for nordlys i den kommende time eller deromkring. For mere detaljeret hjælp inviterer vi dig til at læse artiklerne nedenfor.

<< Gå til forrige side