Hvad er en solstrålingsstorm?

En solstrålingsstorm (også kendt som en Solar Proton Event eller SPE) opstår ofte efter større udbrud på Solen, når protoner bliver udstødt med utrolig høje hastigheder, nogle gange op til flere 10.000 km/s. Disse strålingsstorme kan bygge bro over afstanden mellem Sol og Jord på så kort tid som 30 minutter og vare i flere dage. I denne artikel skal vi forklare, hvad en solstrålingsstorm er, og hvilken slags virkning den har på os.

S-skala

NOAA bruger et fem-trin system kaldet S-skalaen, til at angive sværhedsgraden af en solstorm. Denne skala går fra S1 til S5, hvor S1 er det laveste niveau og S5 er det højeste niveau. Hvert S-niveau har en pfu (proton flux enhed) tærskel forbundet med sig. For eksempel: S1 solstormniveauer nås, når 10 MeV pfu-tællingen når en værdi på 10 ved geosynkrone satellithøjder. Bemærk, at denne skala faktisk er logaritmisk. Hvad betyder det, at en moderat (S2) protonhændelse opstår, når protonfluxen når 100 pfu, ikke 20! For en kraftig (S3) solstorm kræves en pfu på 1000. Vi bruger ofte denne S-skala på hjemmesiden, så det er klogt at sætte dig ind i den. Vi kan definere følgende solstormklasser:

Farer

Solstorme er ikke farlige for mennesker på Jorden. Vi er beskyttet mod disse storme af Jordens magnetfelt og Jordens atmosfære. En effekt, som vi kan opleve på Jorden under kraftige solstorme, er en øget risiko for, at mennesker på transpolære flyvninger modtager en højere dosis stråling end normalt. Transpolære flyvninger skal nogle gange omdirigeres eller aflyses på grund af disse strålingsstorme. En anden effekt er, at det kan forårsage nogle kommunikationsproblemer over polarområderne. Disse protoner er også en strålingstrussel mod astronauter, især under deres aktiviteter uden for køretøjet (rumvandringer). Satellitter ude i rummet er også sårbare: Disse protoner forringer solpanelets effektivitet, elektroniske kredsløb om bord kan fungere forkert, og protonerne vil skabe støj i stjernesporingssystemer.

På arktiske breddegrader kan højfrekvent (HF) radiokommunikation blive problematisk eller endda umulig. De hurtigt bevægende protoner trænger ind i magnetosfæren og ledes ned ad magnetfeltlinjerne og trænger ind i atmosfæren nær nord- og sydpolen. Disse protoner ioniserer D-laget, og denne proces forhindrer HF-radiobølgerne i at nå de meget højere E-, F1- og F2-lag, hvor disse radiosignaler normalt brydes og hopper tilbage til Jorden. Sådanne radiostop er kendt som Polar Cap Absorption (PCA) hændelser og kan vare i dagevis. Resultatet er lidt eller ingen HF-radiokommunikation, der er mulig over transpolære ruter. Vi kan bruge S-skalaen til at estimere sværhedsgraden af en Polar Cap Absorption (PCA) hændelse.

Billedet nedenfor viser dig et godt eksempel på, hvad der sker med satellitter under solstorme. Fra venstre mod højre ser vi nogle billeder fra to forskellige SOHO-instrumenter. Til venstre ser du, hvordan billederne normalt ser ud, når der ikke er nogen solstorm. Til højre kan du se, hvad der sker under en alvorlig S4-solstorm. Der er så mange protoner, der styrter ind i kameraets sensor, at det giver meget støj på billederne. Billederne er næsten ubrugelige.

Animated GIF (900kB)

Problemer med Advanced Composition Explorer (ACE) under solstorme

Det er muligt, at nogle data, der kommer fra Advanced Composition Explorer (ACE)-satellitten, bliver forurenet under en solstorm og registrerer falske værdier. Dette kan ses med solvindparametrene, som kommer fra SWEPAM-instrumentet. Solens vindhastighed bliver lavere end den i virkeligheden er, og tætheden bliver mindre end 1 proton pr. kvadratcentimeter. De data, der er relateret til det interplanetariske magnetfelt (IMF), forbliver pålidelige under en solstorm. Disse falske aflæsninger kan forekomme, når en solstorm når S2-niveauet (moderat solstorm) og kan ofte fortsætte til et godt stykke tid efter ankomsten af en koronal masseudstødning, hvilket gør det meget sværere at opdage ankomsten af en koronal masseudstødning. DSCOVR-rumfartøjet, som erstattede ACE i 2016, har ikke disse problemer.

<< Gå til forrige side