Magnetische storingen veroorzaakt door fenomenen zoals het noorderlicht kunnen worden gevolgd door een 'sociaal netwerk' van instrumenten op de grond, volgens een nieuwe studie van de Universiteit van Warwick.

De onderzoekers, onder leiding van professor Sandra Chapman van de afdeling Natuurkunde van de universiteit, hebben voor het eerst de waarnemingen van meer dan 100 magnetometers op de grond gekarakteriseerd in termen van een in de tijd variërend gericht netwerk van verbindingen. Ze volgden de ontwikkeling van geomagnetische substormen met dezelfde wiskunde die werd gebruikt om sociale netwerken te bestuderen. De magnetometers 'bevrienden' met elkaar wanneer ze hetzelfde signaal van een zich voortplantende storing zien.

Het onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift Geofysische onderzoeksbrieven , biedt de mogelijkheid om nauwkeurigere modellen van substormen te ontwikkelen en helpt ons de impact van ruimteweer op onze elektrische en communicatiesystemen te begrijpen.

Het noorderlicht, of Aurora Borealis, ontstaan ​​wanneer geladen deeltjes van onze zon het aardmagnetisch veld bombarderen. Dit slaat energie op als een batterij die het vervolgens weer vrijgeeft, het creëren van grootschalige elektrische stromen in de ionosfeer die verstoringen van magnetische velden op de grond veroorzaken. Kleine versies van deze substormen komen vaak voor, maar af en toe zullen er grotere stormen optreden die een grotere impact kunnen hebben.

Met behulp van meer dan 100 magnetometers die deel uitmaken van het SuperMAG-initiatief onder leiding van Dr. Jesper Gjerloev, de onderzoekers gebruikten de wiskundige concepten uit de netwerkwetenschap om de ontwikkeling van substormen in het arctische poollicht te volgen. Naarmate een substorm zich ontwikkelt en de elektrische stroom in de ionosfeer groeit, individuele magnetometers zullen een verandering in het magnetische veld registreren. Paren magnetometers werden gekoppeld wanneer hun metingen met elkaar correleerden, hun netwerk van 'vrienden' uit te breiden en de onderzoekers in staat te stellen te volgen hoe de poollichtstoring van de substorm zich vormt en zich voortplant, en hoe snel.

Substormen van de Aurora Borealis creëren een elektrische stroom in de atmosfeer die wordt weerkaatst op grondniveau. Gelokaliseerde veranderingen in het aardmagnetisch veld kunnen hoogspanningslijnen verstoren, elektronische en communicatiesystemen en technologieën zoals GPS. Ze zijn slechts één vorm van ruimteweer die onze planeet constant beïnvloedt.

Professor Sandra Chapman van de afdeling Natuurkunde van de Universiteit van Warwick zei:"Als we het hebben over ruimteweer, het is handig om een ​​enkel cijfer of cijfer te geven dat aangeeft hoe ernstig het is. Om dit te doen, we moeten het volledige gedrag vastleggen van hoe intens de gebeurtenis is, hoe wijdverbreid ruimtelijk, en hoe snel het verandert. Ons doel is om netwerkwetenschap te gebruiken om bruikbare parameters te ontwikkelen die dit doen, het inkapselen van alle informatie van meer dan 100 observaties.

"SuperMAG is een geweldig voorbeeld van hoe essentieel internationale samenwerking is om problemen op te lossen zoals ruimteweer op planetaire schaal, met behulp van gegevens van stations in alle landen rond de poolcirkel."