Ce sunt erupțiile solare?

O erupție solară este practic o explozie uriașă pe suprafața Soarelui nostru, care are loc atunci când liniile de câmp magnetic din petele solare se încâlcesc și erup. O erupție solară este definită ca o variație bruscă, rapidă și intensă a luminozității. O erupție solară are loc atunci când energia magnetică care s-a acumulat în atmosfera solară este eliberată brusc. Materialul este încălzit la multe milioane de grade în doar câteva minute și radiația este emisă pe aproape întregul spectru electromagnetic, de la undele radio la capătul lungimii de undă lungi, prin emisia optică până la raze X și raze gamma la capătul lungimii de undă scurte. Cantitatea de energie eliberată este echivalentă cu milioane de bombe nucleare care explodează toate în același timp! Erupțiile solare apar adesea când Soarele este activ în anii din jurul maximului solar. Multe erupții solare pot apărea doar într-o singură zi în această perioadă! În jurul minimului solar, erupțiile solare pot apărea mai puțin de o dată pe săptămână. Erupțiile mari sunt mai puțin frecvente decât cele mai mici. Unele erupții solare (în cea mai mare parte mai puternice) pot lansa nori uriași de plasmă solară în spațiu pe care le numim ejecție de masă coronală. Când o ejecție de masă coronală ajunge pe Pământ, poate provoca o furtună geomagnetică și afișări aurorale intense.

Imagine: O erupție solară spectaculoasă văzută de Observatorul de dinamică solară al NASA la lungimea de undă de 193 Ångström.

Clasificarea erupțiilor solare

Erupțiile solare sunt clasificate ca A, B, C, M sau X în funcție de fluxul de vârf (în wați pe metru pătrat, W/m²) al razelor X de la 1 la 8 Ångströms lângă Pământ, măsurat de instrumentul XRS pe -la bordul satelitului GOES-15 care se află pe o orbită geostaționară deasupra Oceanului Pacific. Tabelul de mai jos ne arată diferitele clase de erupții solare:

Fiecare categorie de clasă de raze X este împărțită într-o scară logaritmică de la 1 la 9. De exemplu: B1 la B9, C1 la C9, etc. O erupție X2 este de două ori mai puternică decât o erupție X1 și este de patru ori mai puternică decât un Flare M5. Categoria clasei X este puțin diferită și nu se oprește la X9, ci continuă. Erupțiile solare de X10 sau mai puternice sunt uneori numite și „erupții solare de clasa Super X.”

Erupții solare de clasa A și B

Clasele A și B sunt cea mai joasă clasă de erupții solare. Sunt foarte comune și nu foarte interesante. Fluxul de fundal (cantitatea de radiație emisă atunci când nu există erupții) este adesea în intervalul B în timpul maximului solar și în intervalul A în timpul minimului solar.

Erupții solare de clasa C

Erupțiile solare de clasă C sunt erupții solare minore care au puțin sau deloc efect asupra Pământului. Doar erupțiile solare de clasă C care sunt de lungă durată ar putea produce o ejecție de masă coronală, dar sunt de obicei lente, slabe și rareori cauzează o perturbare geomagnetică semnificativă aici pe Pământ. Fluxul de fundal (cantitatea de radiație emisă atunci când nu există erupții) poate fi în intervalul inferior al clasei C atunci când o regiune complexă de pete solare populează discul solar orientat spre Pământ.

Erupții solare de clasa M

Erupțiile solare de clasă M sunt ceea ce numim erupții solare medii mari. Acestea provoacă întreruperi radio mici (R1) până la moderate (R2) pe partea de lumină a Pământului. Unele erupții solare de clasă M pot provoca, de asemenea, furtuni de radiații solare. Erupțiile solare puternice și de lungă durată de clasă M sunt probabil candidați pentru a lansa o ejecție de masă coronală. Dacă erupția solară are loc în apropierea centrului discului solar orientat spre Pământ și lansează o ejecție de masă coronală către planeta noastră, există o mare probabilitate ca furtuna geomagnetică rezultată să fie suficient de puternică pentru aurora la latitudinile mijlocii.

Erupții solare de clasa X

Erupțiile solare de clasa X sunt cele mai mari și mai puternice dintre toate. În medie, erupțiile solare de această magnitudine apar de aproximativ 10 ori pe an și sunt mai frecvente în timpul maximului solar decât în timpul minimului solar. Întreruperile radio puternice până la extreme (R3 până la R5) apar pe partea de lumină a Pământului în timpul erupției solare. Dacă erupția solară este eruptivă și are loc în apropierea centrului discului solar orientat spre Pământ, aceasta ar putea provoca o furtună puternică și de lungă durată de radiație solară și ar putea elibera o ejecție semnificativă a masei coronale care poate provoca furtuni geomagnetice intense (G4) până la extreme (G5) pe Pământ.

Imagine: O erupție solară de clasa X văzută de Observatorul de dinamică solară al NASA la lungimea de undă de 131 Ångström.

Deci, ce este deasupra X9? Clasa X continuă după X9 în loc să primească o nouă literă, iar aceste erupții solare sunt adesea denumite erupții solare „Super X-class”. Erupțiile solare care ating sau chiar depășesc clasa X10 sunt totuși foarte rare și apar doar de câteva ori în timpul unui ciclu solar. Este de fapt un lucru bun că aceste erupții solare puternice nu apar atât de des, deoarece consecințele pe Pământ ar putea fi grave. Ejecțiile de masă coronală care pot fi lansate de astfel de erupții solare sunt cunoscute că pot cauza probleme cu tehnologia noastră modernă, cum ar fi sateliții și liniile electrice.

Un lucru de remarcat cu erupțiile super-clasa X este că o erupție solară X20 nu este de 10 ori mai puternică decât o erupție solară X10. O erupție solară X10 este egală cu un flux de raze X de 0,001 wați/m², în timp ce o erupție solară X20 este egală cu 0,002 wați/m² la lungimea de undă de 1-8 Ångstrom.

Cea mai mare erupție solară înregistrată vreodată de când sateliții au început să le măsoare în 1976 a fost estimată a fi o erupție solară X28 care a avut loc pe 4 noiembrie 2003 în timpul ciclului solar 23. Canalul lung XRS de pe satelitul GOES-12 a fost saturat la X17 timp de 12 minute de radiația intensă. O analiză ulterioară a datelor disponibile oferă un flux de vârf estimat de X28, totuși există oameni de știință care cred că această erupție solară a fost chiar mai puternică decât X28. Un lucru bun pentru noi a fost că grupul de pete solare care a produs această erupție solară se rotise deja în mare parte a discului solar orientat spre Pământ când a avut loc erupția solară X28. Un lucru de remarcat este că nu a existat o erupție solară care să saturat canalele XRS pe GOES-15 din martie 2017, dar este de așteptat să se satureze la aproximativ aceleași niveluri de flux.

Întreruperile radio de înaltă frecvență (HF) cauzate de erupțiile solare

Explozii de raze X și radiații ultraviolete extreme care sunt emise în timpul erupțiilor solare și pot cauza probleme cu transmisiile radio de înaltă frecvență (HF) pe partea luminată a Pământului și sunt cele mai intense în locurile în care Soarele este direct deasupra capului. Comunicațiile radio de înaltă frecvență (HF) (3-30 MHz) sunt afectate în timpul unor astfel de evenimente, deși diminuarea și recepția diminuată se pot răspândi la frecvența foarte înaltă (VHF) (30-300 MHz) și frecvențe mai mari.

These blackouts are a result of enhanced electron densities in the lower ionosphere (D-layer) during a solar flare which causes a large increase in the amount of energy radio waves lose when it passes through this layer. This process prevents the radio waves from reaching the much higher E, F1 and F2 layers where these radio signals normally refract and bounce back to Earth.

Întreruperile radio cauzate de erupțiile solare sunt cele mai frecvente evenimente meteorologice spațiale care afectează Pământul și, de asemenea, cele mai rapide care ne afectează. Evenimente minore au loc de aproximativ 2000 de ori în fiecare ciclu solar. Emisia electromagnetică produsă în timpul erupțiilor se deplasează cu viteza luminii, durand puțin peste 8 minute pentru a călători de la Soare la Pământ. Acest tip de întreruperi radio pot dura de la câteva minute la câteva ore, în funcție de durata erupției solare. Cât de gravă este o întrerupere a radioului depinde de puterea erupției solare.

Cea mai mare frecvență afectată (HAF) în timpul unei întreruperi radio cu raze X în timpul prânzului local se bazează pe valoarea curentă a fluxului de raze X între 1-8 Ångström. Cea mai mare frecvență afectată (HAF) poate fi derivată printr-o formulă. Mai jos veți găsi un tabel în care puteți vedea care este frecvența cea mai mare afectată (HAF) în timpul unui anumit flux de raze X.

Scara R

NOAA folosește un sistem cu cinci niveluri numit scara R, pentru a indica severitatea unei întreruperi radio legate de raze X. Această scară variază de la R1 pentru un eveniment minor de întrerupere a radioului până la R5 pentru un eveniment de întrerupere radio extremă, R1 fiind nivelul cel mai scăzut și R5 fiind cel mai înalt nivel. Fiecare nivel R are asociată o anumită luminozitate cu raze X. Aceasta variază de la R1 pentru un flux de raze X de M1 la R5 pentru un flux de raze X de X20. Pe Twitter oferim alerte de îndată ce a fost atins un anumit prag de întrerupere a radioului. Deoarece fiecare nivel de întrerupere reprezintă o anumită luminozitate cu raze X GOES, puteți asocia aceste alerte direct cu o erupție solară care are loc în acel moment. Putem defini următoarele clase de întrerupere radio:

Imaginea de mai jos arată efectele unei erupții solare X1 (R3-puternice) pe partea luminată a Pământului. Putem vedea că cea mai înaltă frecvență afectată (HAF) este de aproximativ 25 MHz acolo unde Soarele este direct deasupra capului. Frecvențele radio mai mici decât HAF suferă o pierdere și mai mare.

Imagine: NOAA SWPC - D Region Absorption Product. Modelul de predicție a absorbției regiunii D este folosit ca ghid pentru a înțelege degradarea radioului de înaltă frecvență (HF) și întreruperile comunicațiilor pe care le poate provoca.

<< Mergeți la pagina anterioară