Kas yra Saulės spinduliuotės audra?

Saulės spinduliuotės audra (taip pat žinoma kaip Saulės Protonų įvykis arba SPE) dažnai kyla po didelių Saulės išsiveržimų, kai protonai paleidžiami neįtikėtinai dideliu greičiu, kartais iki kelių 10 000 km/s. Šios spinduliuotės audros gali įveikti Saulę ir Žemę skiriantį atstumą vos per 30 minučių ir trukti kelias dienas. Šiame straipsnyje paaiškinsime, kas yra Saulės spinduliuotės audra ir kokį poveikį ji mums daro.

S skalė

NOAA naudoja penkių lygių sistemą, vadinamą S skale, kad parodytų Saulės spinduliuotės audros stiprumą. Ši skalė svyruoja nuo S1 iki S5, S1 yra žemiausias lygis, o S5 yra aukščiausias lygis. Kiekvienas S lygis turi su juo susietą pfu (protonų srauto vieneto) slenkstį. Pavyzdžiui: S1 saulės spinduliuotės audros lygiai pasiekiami, kai 10 MeV pfu skaičius pasiekia 10 reikšmę geosinchroniniame palydovo aukštyje. Atminkite, kad ši skalė iš tikrųjų yra logaritminė. Tai reiškia, kad vidutinis (S2) protonų įvykis įvyksta, kai protonų srautas pasiekia 100 pfu, o ne 20! Stipriai (S3) saulės spinduliavimo audrai reikalingas 1000 pfu. Svetainėje dažnai naudojame šią S skalę, todėl būtų teisinga su ja susipažinti. Galime apibrėžti šias Saulės spinduliuotės audrų klases:

Pavojai

Saulės spinduliuotės audros nėra pavojingos žmonėms Žemėje. Nuo šių audrų mus saugo Žemės magnetinis laukas ir Žemės atmosfera. Vienas poveikis, kurį galime patirti Žemėje per stiprias saulės spinduliuotės audras, yra padidėjusi rizika, kad transpoliariniuose skrydžiuose žmonės gaus didesnę nei įprasta radiacijos dozę. Dėl šių radiacijos audrų transpoliariniai skrydžiai kartais turi būti nukreipti arba atšaukti. Kitas poveikis yra tas, kad tai gali sukelti tam tikrų komunikacijos problemų poliarinėse srityse. Šie protonai taip pat kelia radiacijos grėsmę astronautams, ypač jų veiklos už transporto priemonių (pasivaikščiojimų kosmose) metu. Kosmose esantys palydovai taip pat yra pažeidžiami: šie protonai mažina Saulės baterijų efektyvumą, gali sugesti laive esančios elektroninės grandinės, o protonai sukurs triukšmą žvaigždžių sekimo sistemose.

Arktinėse platumose aukšto dažnio (HF) radijo ryšys gali tapti problemiškas arba net neįmanomas. Greitai judantys protonai prasiskverbia į magnetosferą ir nukreipiami žemyn magnetinio lauko linijomis, prasiskverbdami į atmosferą šalia šiaurinio ir pietų polių. Šie protonai jonizuoja D sluoksnį ir šis procesas neleidžia HF radijo bangoms pasiekti daug aukštesnius E, F1 ir F2 sluoksnius, kur šie radijo signalai paprastai lūžta ir grįžta į Žemę. Tokie radijo užtemimai yra žinomi kaip Polar Cap Absorption (PCA) įvykiai ir gali trukti kelias dienas. Dėl to HF radijo ryšys transpoliariniais maršrutais beveik neįmanomas. Galime naudoti S skalę, kad įvertintume poliarinės absorbcijos (PCA) įvykio rimtumą.

Toliau pateiktame paveikslėlyje parodytas geras pavyzdys, kas nutinka palydovams Saulės spinduliuotės audrų metu. Iš kairės į dešinę matome kai kuriuos vaizdus iš dviejų skirtingų SOHO instrumentų. Kairėje matote, kaip paprastai atrodo vaizdai, kai nėra Saulės spinduliuotės audros. Dešinėje galite pamatyti, kas vyksta per stiprią S4 Saulės spinduliuotės audrą. Į fotoaparato jutiklį atsitrenkia tiek daug protonų, kad vaizde atsiranda daug triukšmo. Vaizdai tampa beveik beverčiai.

Animated GIF (900kB)

Išplėstinės Sudėties Tyrinėtojo (ACE) problemos Saulės spinduliuotės audrų metu

Gali būti, kad Saulės spinduliuotės audros metu kai kurie duomenys, gaunami iš Advanced Composition Explorer (ACE) palydovo, bus užteršti ir registruoja klaidingas vertes. Tai matyti iš Saulės vėjo parametrų, gaunamų iš SWEPAM prietaiso. Saulės vėjo greitis rodomas mažesnis nei yra iš tikrųjų, o tankis tampa mažesnis nei 1 protonas kvadratiniame centimetre. Duomenys, susiję su tarpplanetiniu magnetiniu lauku (TVF), išlieka patikimi Saulės spinduliuotės audros metu. Šie klaidingi rodmenys gali atsirasti, kai Saulės spinduliuotės audra pasiekia S2 lygį (vidutinė Saulės spinduliuotės audra) ir dažnai gali tęstis tol, kol atkeliauja vainikinės masės išmetimas, todėl aptikti vainikinės masės išmetimą yra daug sunkiau. DSCOVR erdvėlaivis, kuris 2016 m. pakeitė ACE, šių problemų neturi.

<< Eiti į ankstesnį puslapį