Sólblossar og sólgos

  • X40, sólblossi, sólblossar, sólgos
    X40 sólblossi þann 4. nóvember 2003

Yfirlit

Þegar segulorkan losnar við sólblossa hitnar rafgas (plasma) um tugi milljónir gráða og kemur gríðarlegri hröðun á rafeindir, róteindir og þyngri atóm, svo hraði þeirra nemur tugum þúsunda km á sekúndu. Orkusöfnunin tekur fáeina daga eða klukkustundir en orkulosunin aðeins fáeinar mínútur upp í klukkustund.

Uppruni og tíðni

kóróna sólar, sólblossar, sólgos
Mynd SOHO gervitunglsins af kóróna sólar í útfjólubláu ljósi sýnir vel hvar virku svæðin eru (lykkjulaga) og X-blossa 14. júní 2000.

Röntgen- og útfjólubláar ljósmyndir af sólinni sýna að kórónan er ekki einsleit heldur misbjört. Á myndunum sést að kórónan er björtust á lykkjulaga svæðum en þar er segulsvið sólarinnar einmitt mjög sterkt. Innan þessara virku svæða eru sólblettir; dökkleit svæði á ljóshvolfi sólar sem eru svalari en nærliggjandi svæði og virka þar af leiðandi dökk. Sólblossar eiga sér stað innan þessara virku svæða.

Þann 1. September 1859 voru tveir stjörnufræðingar, þeir Richard Carrington og Richard Hodgson, að fylgjast með stórum sólblettahópi á virku svæði á sólinni þegar þeir urðu skyndilega vitni að björtum hvítum blossa sem yfirgnæfði dökku sólblettina. Carrington vissi að hann væri þarna vitni að einhverju sem engin fordæmi voru fyrir og kallaði í aðstoðarmenn sína. Innan við mínútu síðar sá hann að miklar breytingar höfðu orðið og blossinn var orðinn talsvert daufari.

Rétt fyrir dögun morguninn eftir var himinninn yfir jörðinni þakinn grænum, fjólubláum og eldrauðum norðurljósum, svo björtum að lesbjart var. Menn á suðlægum slóðum á borð við Kúbu, Bahamaeyjum, Jamaíka, El Salvador og Hawaiieyjum, urðu vitni að stórkostlegri norðurljósasýningu. Það kom mönnum þó meira á óvart að sjá símskeytakerfi víða um heim eyðileggjast af völdum stormsins. Neistaflug í kerfunum kveikti í símskeytapappírum sem kom mönnum í opna skjöldu.

Þessi sólblossi er sennilega sá öflugasti sem menn hafa orðið vitni að hingað til. Blossinn var svo öflugur að hann skildi eftir sig ummerki í Grænlandsjökli í formi nítrata og beryllíum-10 samsætu sem finnst enn þann dag í dag í ísnum.

Þetta öflugir sólblossar eru tiltölulega sjaldgæfir en á síðustu árum hafa margir öflugir orðið. Tíðni þeirra er háð ellefu ára sólblettasveiflu sólarinnar. Þegar sveiflan er í lágmarki eru virku svæðin fá og lítil svo fáir sólblossar eiga sér stað. Tíðni blossanna eykst aftur þegar sólin nálgast hámark aftur en þá eru virku svæðin mörg og stór. Seinasta hámark var í kringum árið 2003 en næsta hámark verður sennilega í kringum 2011-13.

Flokkun

Sólin, sólblossi, x-blossi, solar flare
X5,4 sólblossi sem varð 7. mars 2012. Mynd: NASA/SDO/AIA

Sólblossar eru flokkaðir í fimm flokka — A, B, C, M og X — eftir birtu þeirra í röntgengeislun á öldulengdinni 1 til 8 Ångstrom, samkvæmt mælingum GOES gervitunglsins. Styrkur blossanna er með öðrum orðum, flokkaður eftir orku þeirra í röntgenljósi og mælist í Wöttum á fermetra (W/m2). 

  • X-blossar eru stærstir og geta haft talsverð áhrif á jörðina með langvinnum geislunar- og segulstormum. 

  • M-blossar eru meðalstórir og geta orsakað truflanir á útvarpssendingum í skamman tíma. Minniháttar kórónugos fylgja stundum M-blossum.

  • C-, B- og A-blossar eru veikastir og hafa lítil áhrif á jörðina, annað en á formi fallegra norðurljósa, stefni efnisskvetta blossans í átt til jarðar.

Hver flokkur hefur níu undirflokka sem eru númeraðir frá einum og upp í níu, t.d. C1 til C9, M1 og M9. Undirflokkarnir virka þannig að X2-blossi er tvöfalt orkuríkari en X1-blossi og fjórfalt öflugri en M5-blossi. Öflugustu X-blossarnir sprengja svo skalann. Hver flokkur táknar ákveðið tölugildi og talan sem fylgir á eftir bókstafnum margfaldast við þetta gildi. Þessi tölugildi eru:

  • A = 1,0 x 10-8 W/m
  • B = 1,0 x 10-7 W/m2
  • C = 1,0 x 10-6 W/m2
  • M = 1,0 x 10-5 W/m2
  • X = 1,0 x 10-4 W/m2

Eins og sjá má eykst styrkur hvers flokks tífalt miðað við þann sem á undan er. Til að ákvarða nákvæmlega afl tiltekins blossa er röntgengeislaflokkun hans margfölduð með tölugildi flokksins. Þannig væri X20-blossi 20 x 10-4 W/m2 eða 2,0 mW/m2.

Tveir af þremur orkuríkustu blossum sem mælst hafa voru X20-blossar og áttu þeir sér stað 16. ágúst 1989 og 2. apríl 2001. Þann 4. nóvember 2003 varð öflugasti sólblossi sem mælst hefur hingað til. Upphaflega var sá blossi flokkaður sem X28-blossi en við nánar athugun reyndist hann milli X40- og X45-blossi. Þennan sólblossa og kórónuskvettuna sem fylgdi honum má sjá á myndunum hér fyrir neðan.

X40, sólblossi, sólblossar, sólgos
 kórónuskvetta, sólblossi, sólgos
Nærmynd af X40+ sólblossa þann 4. nóvember 2003. Kórónuskvettan sem fylgdi blossanum.

Áhrif á jörðina

Sjá nánar: Segulstormar

Sólblossar og tengdar kórónuskvettur (athugið að sólblossar koma ekki alltaf af stað kórónuskvettum) hafa mikil áhrif á svonefnt geimveður eða sólvindinn. Þessir atburðir framkalla mikinn straum orkuríkra geisla á borð við röntgengeisla og útfjólubláa geisla og hlaðnar agnir sem hæglega geta laskað geimför og geimfara. Þessir geislar og agnirnar geta líka haft áhrif á jónahvolf jarðar og truflað þar með ratsjár- og útvarpssamskipti. Einnig geta blossarnir aukið viðnám við gervitungl sem getur leytt til þess að braut þeirra lækkar og þau jafnvel fallið í gegnum lofthjúpinn.

Í mars 1989 olli sólblossi því að sex milljónir manna urðu án rafmagns í Quebec í Kanada í níu klukkustundir. Skemmdirnar og tjónið sem hann olli var metið á nokkur hundruð milljónir dollara. Sami stormur bræddi spenna í rafstöð í New Jersey í Bandaríkjunum.

Í desember 2005 olli X-blossi truflunum á samskiptum milli jarðar og GPS-staðsetningagervitungla í um tíu mínútur. Það hljómar eflaust ekki langur tími en hafði áhrif á flug og skipasiglingar.

Geislunarhætta við sólblossa og kórónuskvettur er ein helsta ógnin sem menn standa frammi fyrir í mönnuðum leiðangri til Mars. Útbúa þyrfti einhvers konar segulskjöld til að verja geimfarana. Upphaflega var talið að geimfarar hefðu tvær klukkustundir til þess að koma sér í skjól en ef marka má sólblossa síðustu ára gætu þeir jafnvel haft niður í fimmtán mínútur til þess.

Sýnilegustu áhrif sólblossa og kórónuskvetta á jörðina eru gullfalleg norðurljós sem þeim fylgja. Öflugir blossar framkalla mikil norðurljós sem þess vegna geta verið eldrauð og þakið allan himinninn.

Tengt efni

Heimildir

Hvernig vitna skal í þessa grein

  • Sævar Helgi Bragason (2010). Sólblossar. Stjörnufræðivefurinn. http://www.stjornuskodun.is/solkerfid-large/solin/solblossar (sótt: DAGSETNING).