Οι επιστήμονες εντοπίζουν από πού προέρχονται τα επικίνδυνα ηλιακά σωματίδια

Οι επιστήμονες εντόπισαν την πηγή σωματιδίων υψηλής ενέργειας που προέρχονται από τον Ήλιο που μπορεί να είναι επικίνδυνα για τους επιβάτες του αέρα και να επηρεάσουν τους δορυφόρους.

Αυτά τα σωματίδια εκτοξεύονται από τον Ήλιο με μεγάλη ταχύτητα κατά τη διάρκεια καταιγίδων στην εξωτερική του ατμόσφαιρα.

Εάν καταφέρουν να φτάσουν στη Γη, θα μπορούσαν να διαταράξουν τους δορυφόρους και τις ηλεκτρονικές υποδομές, καθώς και να θέτουν πιθανό κίνδυνο ακτινοβολίας για τους αστροναύτες και τους ανθρώπους που ταξιδεύουν με αεροπλάνα.

Το 1859, μια μεγάλη ηλιακή καταιγίδα που ονομάζεται Carrington Event προκάλεσε εκτεταμένα προβλήματα με τα τηλεγραφικά συστήματα σε όλη την Ευρώπη και τις Ηνωμένες Πολιτείες.

Δεδομένης της εξάρτησής μας από την ηλεκτρική ενέργεια σήμερα, μια επαναλαμβανόμενη καταιγίδα τέτοιου μεγέθους θα μπορούσε να είναι πολύ πιο καταστροφική.

Διαβάστε περισσότερα για τον Ήλιο:

• Η πιο λεπτομερής εικόνα ηλιακών κηλίδων μέχρι σήμερα έχει ληφθεί από το νέο ηλιακό τηλεσκόπιο
• Solar Orbiter:"Campfires" που καταγράφηκαν στις πιο κοντινές εικόνες του Ήλιου

Ερευνητές στο University College του Λονδίνου (UCL) και στο Πανεπιστήμιο George Mason στις ΗΠΑ πιστεύουν ότι εντόπισαν από πού προέρχονται αυτά τα σωματίδια στον Ήλιο, σε μια προσπάθεια να προβλέψουν καλύτερα πότε μπορεί να χτυπήσουν ξανά.

Τα ευρήματά τους δημοσιεύτηκαν στο Science Advances journal, δείχνουν ότι τα σωματίδια έχουν το ίδιο «δαχτυλικό αποτύπωμα» με το πλάσμα που βρίσκεται χαμηλά στο στέμμα του Ήλιου, κοντά στη μεσαία περιοχή της ατμόσφαιρας του Ήλιου.

«Στη μελέτη μας παρατηρήσαμε για πρώτη φορά ακριβώς από πού προέρχονται τα ηλιακά ενεργειακά σωματίδια στον Ήλιο», δήλωσε η συν-συγγραφέας Dr Stephanie Yardley, από το UCL.

"Τα στοιχεία μας υποστηρίζουν τις θεωρίες ότι αυτά τα πολύ φορτισμένα σωματίδια προέρχονται από πλάσμα που έχει συγκρατηθεί χαμηλά στην ατμόσφαιρα του Ήλιου από ισχυρά μαγνητικά πεδία.

«Αυτά τα ενεργητικά σωματίδια, μόλις απελευθερωθούν, επιταχύνονται στη συνέχεια από εκρήξεις που ταξιδεύουν με ταχύτητα μερικών χιλιάδων χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο. Τα ενεργητικά σωματίδια μπορούν να φτάσουν στη Γη πολύ γρήγορα, μέσα σε λίγα λεπτά έως λίγες ώρες, με αυτά τα γεγονότα να διαρκούν για μέρες.

"Προς το παρόν, μπορούμε να παρέχουμε μόνο προβλέψεις αυτών των γεγονότων καθώς λαμβάνουν χώρα, καθώς είναι εξαιρετικά δύσκολο να προβλέψουμε αυτά τα γεγονότα πριν συμβούν.

«Κατανοώντας καλύτερα τις διαδικασίες του Ήλιου, μπορούμε να βελτιώσουμε τις προβλέψεις, έτσι ώστε, όταν χτυπήσει μια μεγάλη ηλιακή καταιγίδα, να έχουμε χρόνο να ενεργήσουμε για να μειώσουμε τους κινδύνους».

Οι ερευνητές έκαναν την ανακάλυψη χρησιμοποιώντας μετρήσεις από τον δορυφόρο Wind της NASA, που βρίσκεται μεταξύ του Ήλιου και της Γης.

Εξέτασαν μια σειρά από ηλιακά ενεργειακά ρεύματα σωματιδίων, το καθένα από τα οποία διήρκεσε τουλάχιστον μία ημέρα, τον Ιανουάριο του 2014. Αυτά τα σωματίδια προέρχονταν από μια περιοχή του Ήλιου γνωστή ως 11944, η οποία είχε εξαιρετικά ισχυρό μαγνητικό πεδίο.

Ηλιακές εκλάμψεις και εκτοξεύσεις μάζας στέμματος παρατηρήθηκαν συχνά και ήταν μια από τις μεγαλύτερες ενεργές περιοχές στον Ήλιο εκείνη την εποχή. Η περιοχή ήταν ορατή ακόμη και από τη Γη, όπως μια σκοτεινή ηλιακή κηλίδα στην επιφάνεια του Ήλιου.

"Οι παρατηρήσεις μας παρέχουν μια δελεαστική ματιά στο από πού προέρχεται το υλικό που παράγει ηλιακά ενεργειακά σωματίδια σε μερικά γεγονότα από τον τελευταίο ηλιακό κύκλο", δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας Δρ David Brooks, από το Πανεπιστήμιο George Mason.

"Ξεκινάμε τώρα έναν νέο ηλιακό κύκλο και μόλις ξεκινήσει θα χρησιμοποιήσουμε τις ίδιες τεχνικές για να δούμε εάν τα αποτελέσματά μας είναι γενικά αληθινά ή εάν αυτά τα γεγονότα είναι κατά κάποιο τρόπο ασυνήθιστα.

«Είμαστε τυχεροί που η κατανόησή μας για τους μηχανισμούς πίσω από τις ηλιακές καταιγίδες και τα ηλιακά ενεργειακά σωματίδια είναι πιθανό να προχωρήσει γρήγορα τα επόμενα χρόνια χάρη στα δεδομένα που θα ληφθούν από δύο διαστημόπλοια – το Solar Orbiter της ESA και το NASA Parker Solar Probe – που κατευθύνονται πιο κοντά στον Ήλιο από ό,τι οποιοδήποτε διαστημικό σκάφος ήταν πριν."

Μπορεί μια ηλιακή καταιγίδα να καταρρίψει το Διαδίκτυο;

Δισεκατομμύρια τόνοι μαγνητισμένου πλάσματος εκτοξεύονται περιοδικά στο διάστημα από τα ρεύματα μεταφοράς του Ήλιου στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιράς του. Αυτές οι «στεφανιαίες εκτοξεύσεις μάζας» (CME) ταξιδεύουν με ταχύτητες έως και 11.000.000 χιλιόμετρα την ώρα και ο Ήλιος μπορεί να εκτοξεύει έως και 20 την εβδομάδα, ανάλογα με το πού βρίσκεται στον 11ετή κύκλο δραστηριότητάς του.

Αν και τα CME είναι κοινά, εκτοξεύονται σε ένα στενό τόξο και οι πιθανότητες να χτυπήσει ένα μεγάλο στη Γη είναι σχετικά μικρές. Είχαμε σχεδόν ατυχία το 2012, αλλά η τελευταία μεγάλη απεργία ήταν το 1859, πριν η κοινωνία εξαρτηθεί από την ηλεκτρική ενέργεια.

Εάν ένα CME παρόμοιας κλίμακας χτυπούσε τη Γη σήμερα, θα μπορούσε να βλάψει τα ηλεκτρονικά σε τροχιά δορυφόρους, να διαταράξει τα συστήματα πλοήγησης και επικοινωνιών, καθώς και τον συγχρονισμό ώρας GPS στον οποίο βασίζεται το Διαδίκτυο για να λειτουργήσει. Θα δημιουργούσε επίσης ένα κύμα ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας στην ατμόσφαιρα, προκαλώντας τεράστια ρεύματα στα δίκτυά μας, τα οποία θα μπορούσαν να κάψουν ηλεκτρικούς μετασχηματιστές, οδηγώντας σε διακοπές μήκους.

Χωρίς εξουσία, η ίδια η κοινωνία θα σταματούσε – όχι μόνο το Διαδίκτυο. Αλλά αυτό είναι το χειρότερο σενάριο. Οι επιστήμονες που παρακολουθούν τον Ήλιο θα ήταν σε θέση να μας προειδοποιήσουν δύο ημέρες για ένα επικίνδυνο CME και σε αυτό το διάστημα, οι ευάλωτοι δορυφόροι θα μπορούσαν να κλείσουν προσωρινά και τα δίκτυα ηλεκτροδότησης να διαμορφωθούν εκ νέου, προκειμένου να περιοριστεί η διακοπή.

Διαβάστε περισσότερα:

• Μπορούμε να επιβιώσουμε από μια ηλιακή καταιγίδα;
• Η αυξημένη δραστηριότητα του ήλιου θα επιδεινώσει την κλιματική αλλαγή;
• Μπορείς πραγματικά να τυφλωθείς κοιτάζοντας τον Ήλιο;