Η Γη κτυπήθηκε από τεράστια ηλιακή έκλαμψη

Από σελίδα του BBC, 29 Οκτωβρίου 2003

 Ένα νέφος φορτισμένων σωματιδίων από μία από τις μεγαλύτερες εκλάμψεις, που παρατηρήθηκαν ποτέ στον ήλιο, έφθασε ήδη στη Γη την Τετάρτη προκαλώντας μια μαγνητική θύελλα η οποία αφού εξερράγη, εξασθένισε έπειτα γρήγορα χωρίς να προκαλέσει σοβαρά προβλήματα σε δορυφόρους ή δίκτυα ηλεκτροδότησης.

Η διάρρηξη του γήινου μαγνητικού πεδίου, που συνήθως μας προφυλάσσει από τέτοιες καταιγίδες, περιγράφηκε από τους επιστήμονες σαν αρκετά σοβαρή. Τα φορτισμένα σωματίδια αφού προσέκρουσαν στο μαγνητικό πεδίο της Γης προκάλεσαν αναταράξεις, οι οποίες μπορούν να δημιουργήσουν επαγωγικά ρεύματα σε ηλεκτρικούς αγωγούς κλπ.

Το Σέλας, που προκαλείται από τα φορτισμένα σωματίδια που έρχονται από τον ήλιο, είχε φανεί την περασμένη νύχτα σε όλη την υδρόγειο.

Το αέριο νέφος έφτασε στη Γη κάπου 9 ώρες νωρίτερα από ότι είχε αρχικά εκτιμηθεί, γύρω στις 09:00 ώρα Ελλάδας, με ταχύτητα περίπου 7.5 εκατομυρίων km/h, περίπου πέντε φορές γρηγορότερα από την κανονική ταχύτητα.

Χάρις τις παρατηρήσεις από τον ηλιακό δορυφόρο SOHO, που ελέγχει τον ήλιο από ένα βαρυτικό σημείο ισορροπίας πιο κοντά στον ήλιο από τη Γη, οι επιστήμονες είδαν την εκτόξευση του στεμματικού υλικού (CME) από τον ήλιο την Τρίτη.

Και η Αμερικανική Υπηρεσία Ωκεανών και Ατμόσφαιρας (NOAA) είχε εκδώσει προειδοποίηση για την ισχυρότατη ηλιακή έκλαμψη.

Ο ήλιος υποβάλλεται συχνά σε ένα ξαφνικό κύμα δραστηριότητας και αυτήν την περίοδο υπάρχουν αρκετές μεγάλες ομάδες ηλιακών κηλίδων στην επιφάνειά του. Αναμένονται δε περισσότερες εκλάμψεις και διαρρήξεις του μαγνητικού μας πεδίου.

Μία από τις μεγαλύτερες

Σύμφωνα με τους επιστήμονες η έκλαμψη είναι η τρίτη σε μέγεθος που ανιχνεύεται, από την εποχή που εξετάζεται ο ήλιος μας 25 χρόνια τώρα.

Είναι η ισχυρότερη έκλαμψη από το 2001, ενώ εκείνη η έκλαμψη ήταν η ισχυρότερη από το 1989.

Μια λιγότερο ισχυρή έκλαμψη, επίσης το 1989, προκάλεσε την καταστροφή των ηλεκτρικών δικτύων στον Καναδά.

Σύμφωνα με τον αστρονόμο του Soho, Paal Brekke, "το μαγνητικό νέφος χτύπησε τη γήινη μαγνητόσφαιρα και δημιούργησε μια γεωμαγνητική θύελλα μεγέθους G5 , την ισχυρότερη κατηγορία που υπάρχει."

Εντούτοις, βρέθηκε ότι η θύελλα αποδυναμώθηκε γρήγορα.

Οι εμπειρογνώμονες λένε ότι αυτή η αποδυνάμωση πιθανώς οφειλόταν στο μαγνητικό πεδίο του εκτινασσόμενου στεμματικού υλικού CME, που είχε ένα βόρειο μαγνητικό προσανατολισμό.

Αν έδειχνε προς το Νότο, λένε, το αποτέλεσμα θα ήταν πιο σοβαρό και  μια γεωμαγνητική θύελλα μακράς διαρκείας.

Κι αυτό γιατί εάν το CME έχει μαγνητικό πεδίο με κατεύθυνση προς το νότο αλληλεπιδρά τότε πιο βίαια με τη γήινη μαγνητόσφαιρα.

"Έτσι ήμαστε αρκετά τυχεροί," λέει ο Paal Brekke.

Ακόμα μία ηλιακή καταιγίδα είχε πλήξει τη Γη την περασμένη εβδομάδα. Η αυξημένη ηλιακή δραστηριότητα των τελευταίων ημερών προβληματίζει τους επιστήμονες, καθώς ο 11ετής ηλιακός κύκλος κορυφώθηκε το 2000.

Ταλάντευση πυξίδων

Η γεωμαγνητική θύελλα ανάγκασε τις βελόνες στις πυξίδες να ταλαντευθούν αρκετά, όπως στο γεωμαγνητικό παρατηρητήριο Lerwick στη Σκωτία που από 5.1 μοίρες που έδειχνε άλλαξε σε 25 λεπτά της μοίρας.

Επίσης η Ιαπωνική Διαστημική Υπηρεσία έχει αναγγείλει ότι ο επικοινωνιακός δορυφόρος της Kodama, έχει επηρεαστεί από την έκλαμψη. Ο δορυφόρος διέκοψε την επικοινωνία του με την ελπίδα να ενεργοποιηθεί πάλι όταν περάσει η θύελλα.

Οι ηλιακές εκλάμψεις είναι πίδακες υπέρθερμου αερίου από το ηλιακό στέμμα, το εξωτερικό στρώμα της ατμόσφαιρας του Ήλιου. Συνήθως πηγάζουν γύρω από ηλιακές κηλίδες, περιοχές χαμηλής θερμοκρασίας που δημιουργούνται εξαιτίας ανωμαλιών στο μαγνητικό πεδίο του Ήλιου.

Οι ηλιακές καταιγίδες μπορούν να προκαλέσουν διακοπές ρεύματος στο τμήμα του πλανήτη που στρέφεται προς τον Ήλιο. Προβλήματα αναφέρονται συχνά και με τις ραδιοεπικοινωνίες υψηλής συχνότητας. Σε κίνδυνο βρίσκονται και οι τεχνητοί δορυφόροι, καθώς στην επιφάνειά τους ίσως συσσωρευτεί υψηλό φορτίο.

Η ένταση της γεωμαγνητικής καταιγίδας εξαρτάται από τη γωνία με την οποία τα ηλιακά σωματίδια συναντούν το γήινο μαγνητικό πεδίο. Δεν μπορεί πάντως να προβλεφθεί πριν από την έναρξή της.

Η γεωμαγνητική καταιγίδα δεν εγκυμονεί άμεσο κίνδυνο για τον άνθρωπο, καθώς η ατμόσφαιρα προστατεύει αποτελεσματικά από την αυξημένη ακτινοβολία.

Μακροχρόνια ιστορία

Οι ηλιακές κηλίδες είχαν φανεί από την αρχαιότητα και έχουν μελετηθεί λεπτομερώς με την εφεύρεση του τηλεσκοπίου αρχές του 17ου αιώνα. Φυσικά η παρατήρηση του ήλιου γυμνό μάτι ή κατευθείαν με το τηλεσκόπιο απαγορεύεται.

Οι ηλιακές κηλίδες θεωρούνται ηλεκτρομαγνητικές καταιγίδες. Και όπως στις γήινες καταιγίδες ελευθερώνεται ενέργεια μέσω ηλεκτρικών εκκενώσεων, έτσι και στις ηλιακές καταιγίδες εκλύονται τεράστια ποσά ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας.

Οι εκλάμψεις στον ήλιο προκαλούνται από τις αστάθειες στο μαγνητικό πεδίο του ήλιου. Μερικές φορές το μαγνητικό πεδίο μπορεί να καταρρεύσει απότομα προκαλώντας μια ξαφνική ελευθέρωση τρομακτικής ενέργειας.

Η ενέργεια αυτή δημιουργεί τις εκλάμψεις. Συνήθως οι καταιγίδες αυτές κρατούν μερικά λεπτά ή και ώρες ακόμα.

Κάθε τόσο συμβαίνουν εκλάμψεις και άλλα εκρηκτικά φαινόμενα πάνω στον Ήλιο. Αυτά τα εκρηκτικά φαινόμενα επηρεάζουν ιδιαιτέρως τις συνθήκες που επικρατούν στο διαπλανητικό διάστημα. Την μεγαλύτερη επίδραση στο διαπλανητικό χώρο και τους πλανήτες έχουν οι εκπομπές στεμματικού υλικού.

Ο Ήλιος έχει ένα ασθενικό διπολικό μαγνητικό πεδίο. Σε ορισμένες περιοχές του Ηλίου το μαγνητικό πεδίο πυκνώνει πολύ και δημιουργούνται έντονα μαγνητικά πεδία με πολύπλοκες δομές. Συχνά τα έντονα μαγνητικά πεδία αναδύονται από την επιφάνεια του Ηλίου και σχηματίζουν τις κηλίδες του Ηλίου, όπως και βρόχους που ονομάζονται προεξοχές που συγκρατούν υλικό μέσα σε ισχυρά μαγνητικά πεδία.

Οι μαγνητικοί βρόχοι συνήθως είναι σταθεροί για μεγάλα χρονικά διαστήματα. Ωστόσο οι μαγνητικοί βρόχοι γίνονται κατά καιρούς ασταθείς και εκρήγνυνται. Το υλικό τους εκτοξεύεται βαθμιαία στο διάστημα με μεγάλη ταχύτητα, ή ενσωματώνεται μέσα στον ταχύ ηλιακό άνεμο που προέρχεται από τις στεμματικές οπές του Ηλίου και κυρίως από τις πολικές στεμματικές οπές που είναι οι σημαντικότερες πηγές του ηλιακού ανέμου σχεδόν σε όλες τις φάσεις του κύκλου της ηλιακής δραστηριότητας με εξαίρεση την περίοδο του μεγίστου. 

Ο 11-ετής κύκλος των ηλιακών κηλίδων αναγνωρίστηκε τον 19ο αιώνα. Σύντομα μετά, αναγνωρίστηκε ότι υπάρχει κι ένας παρόμοιος κύκλος στη γεωμαγνητική δραστηριότητα - τις μαγνητικές καταιγίδες και τα σέλη.

Τα εξωτερικά στρώματα του ήλιου, η φωτόσφαιρα, η χρωμόσφαιρα και το στέμμα (από μέσα προς τα έξω), δεν είναι ομογενή και έχουν διαφορετική δομή μεταξύ τους. Το γεγονός αυτό σε συνδυασμό με το φαινόμενο τα εσωτερικά στρώματα να περιστρέφονται γρηγορότερα από την επιφάνεια καθώς και το μαγνητικό του πεδίο έχουν σαν αποτέλεσμα τη δημιουργία ενός μαγνητικού δυναμό. Οι δραστηριότητες αυτές είναι μικρής χρονικής διάρκειας.