science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Zonnestorm treft aardmagnetisch veld op 21 juli

De zon om 13:32 op 15 juli 2022, net op het moment dat de gloeidraad die de zonnevlam veroorzaakte, begint los te laten. Krediet:Helioviewer

Er gebeurt iets met de zon. Een van de gebieden van de zonneatmosfeer die momenteel zonnevlekken vertoont, trok de aandacht van observatoria op 11 juli, toen er een plotselinge toename was in de helderheid van ultraviolet en röntgenstraling. De volgende die opvielen waren de amateurradiogemeenschappen aan weerszijden van de Stille Oceaan, toen hun communicatie kort werd onderbroken.

Er had net een zonnevlam plaatsgevonden - de emissie van elektromagnetische straling en energetische deeltjes die zich in een klein deel van de zonneatmosfeer bevinden. Het is een regio waar het magnetische veld bijzonder sterk en complex is.

Een zonnevlam gaat vaak vooraf aan een veel krachtiger gebeurtenis. Hetzelfde magnetische veld dat de zonnevlam opwekte, draait onder het oppervlak van de zon, sleept enorme hoeveelheden zonneplasma uit de zon en slingert het als een kanon met hoge snelheid de ruimte in. Dit wordt een coronale massa-ejectie genoemd.

In tegenstelling tot de straling van een uitbarsting, die de aarde in ongeveer acht minuten met de snelheid van het licht bereikt, zijn coronale massa-ejecties samengesteld uit geladen deeltjes die langzamer bewegen. Het kan enkele uren tot enkele dagen duren voordat ze de baan van de aarde bereiken.

De afgelopen week zijn er nog steeds verschillende matig intense opflakkeringen voorgekomen. Op 15 juli ging een van hen gepaard met een spectaculaire uitwerping. Deze keer gaat het echter richting de aarde en we verwachten dat het ons op 21 juli zal treffen.

Weergave van de interactie van de zonnewind met de magnetosfeer van de aarde. Krediet:Wikimedia Commons/NASA

De geschiedenis herhaalt zich

Het is niet de eerste keer dat we in deze situatie zitten. Hoewel de fysica van deze verschijnselen nog niet volledig begrepen is, zijn we er zeker van dat ze voornamelijk magnetisch van aard zijn. En dat hun voorkomen niet toevallig is:ongeveer elke 11 jaar ervaart onze zon perioden van hoge magnetische activiteit, de zogenaamde zonnemaxima.

Tijdens deze maxima is de frequentie van deze gebeurtenissen bijzonder hoog. En op dit moment gaan we het maximum van de huidige cyclus in, die naar verwachting in 2024 zijn hoogtepunt bereikt.

De omvang van een coronale massa-ejectie gaat meestal gepaard met opvallende polaire aurora's. De meest globale effecten treden echter op wanneer het interageert met de magnetosfeer van de aarde:een soort beschermende bel die de aarde omhult. De sterkte van het aardmagnetisch veld is in staat om geladen deeltjes die door de zon (de zonnewind) vrijkomen, af te buigen. De magnetosfeer zorgt er onder andere voor dat de aarde haar atmosfeer behoudt.

Bij contact met een ejectie wordt de magnetosfeer samengedrukt. De snelle variaties van het aardmagnetisch veld produceren overal elektrische stromen waar vrije elektrische ladingen zijn (zoals in de ionosfeer, een van de lagen van onze atmosfeer). Dit genereert vervolgens complexere magnetische velden die bijdragen aan het eigen magnetische veld van de aarde.

Deze chaotische verstoring van het magnetische veld wordt een geomagnetische storm genoemd. Het kan op zijn beurt de radio- en satellietcommunicatie verstoren. In de meest extreme gevallen kan dit stroomuitval veroorzaken.

Zonnevlekken op 1 september 1859, geschetst door R.C. Carrington. A en B markeren de beginposities van een intens heldere gebeurtenis, die zich in de loop van vijf minuten verplaatste naar C en D voordat ze verdween. Krediet:Wikimedia Commons/Richard Carrington

Stroomuitval en communicatiestoringen?

Op dit moment hebben de verschillende observatie- en voorspellingsdiensten voor ruimteweer (zoals NOAA, Space Weather of SOHO) een G1-alarm gepubliceerd, wat overeenkomt met kleine geomagnetische stormen, met mogelijk kleine schommelingen in het elektriciteitsnet en weinig impact op satellietoperaties.

We zouden ons geen zorgen moeten maken, toch?

De waarheid is dat dit misschien niet het geval is. In september 1859 veroorzaakte een geomagnetische storm van een coronale massa-ejectie het falen van telegraafnetwerken in Europa en Noord-Amerika. Het werd de Carrington-gebeurtenis genoemd, naar de astronoom die de zonnevlam observeerde, Richard Carrington.

De elektrische stromen die in de telegraafkabels werden opgewekt, waren zo sterk dat ze brand veroorzaakten in de ontvangers. Sommige telegrafisten werden geëlektrocuteerd.

Destijds werden we gered door onze beperkte afhankelijkheid van elektronische systemen. Vandaag zouden we niet zoveel geluk hebben:onze hypertechnologische samenleving heeft blind vertrouwen in de veerkracht van de communicatienetwerken waarvan onze mobiele telefoons en computers afhankelijk zijn.

Tot dusver zijn de verschillende pogingen van de staat om met dergelijke dreigingen om te gaan timide, ongecoördineerd en gebaseerd op algemeenheden. Onze situatie op dit moment is er een van duidelijke kwetsbaarheid. En hoewel de frequentie van deze verschijnselen naar verwachting de komende jaren niet zal stoppen, lijkt het nog steeds een te vreemd probleem.

De vraag is nu:hebben we tijd om van gedachten te veranderen voor het volgende Carrington-evenement? + Verder verkennen

Sterke zonnevlam barst los van de zon

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.