Δεν θα ήταν υπέροχο αν οι ηλιακοί φυσικοί μπορούσαν να προβλέψουν ηλιακές καταιγίδες, όπως οι μετεωρολόγοι που προβλέπουν τυφώνες; Λοιπόν, τώρα ίσως μπορούν. Τα δίδυμα παρατηρητήρια STEREO της NASA έχουν πραγματοποιήσει τις πρώτες τρισδιάστατες μετρήσεις ηλιακών εκρήξεων, γνωστές ως εκτοξευόμενες μάζες (CMEs), επιτρέποντας στους επιστήμονες να δουν το μέγεθος και το σχήμα τους και να τα απεικονίσουν καθώς ταξιδεύουν περίπου 93 εκατομμύρια μίλια από τον ήλιο στη Γη. Με το STEREO, οι επιστήμονες μπορούν τώρα να συλλάβουν εικόνες ηλιακών καταιγίδων και να κάνουν μετρήσεις σε πραγματικό χρόνο των μαγνητικών τους πεδίων, όπως και οι δορυφόροι που επιτρέπουν στους προγνώστες να δουν την ανάπτυξη ενός τυφώνα. Οι εκρήξεις από την εξωτερική ατμόσφαιρα του ήλιου, ή η κορώνα, μπορούν να προκαλέσουν καταστροφή στους δορυφόρους (και τους αστροναύτες) σε τροχιά ή να προκαλέσουν μεγάλα ρεύματα σε ηλεκτρικά δίκτυα στη Γη, τα οποία μπορούν να προκαλέσουν διακοπές ρεύματος ή μαύρες διακοπές.
«Τώρα μπορούμε να δούμε ένα CME από τη στιγμή που φεύγει από την ηλιακή επιφάνεια μέχρι να φτάσει στη Γη και μπορούμε να ανακατασκευάσουμε το συμβάν σε 3D απευθείας από τις εικόνες», δήλωσε ο Άγγελος Βουρλίδας, ηλιακός φυσικός στο Εργαστήριο Ναυτικών Ερευνών της Ουάσινγκτον και επιστήμονας του έργου για το Sun Earth Connection Coronal and Heliospheric Investigation στο STEREO. Στο παραπάνω βίντεο, δείτε μερικές από τις τρισδιάστατες εικόνες και ακούστε τον Βουρλίδα να μιλά για τα νέα ευρήματα.
[/λεζάντα]
Οι CME εκπέμπουν δισεκατομμύρια τόνους πλάσματος στο διάστημα με χιλιάδες μίλια την ώρα και μεταφέρουν μέρος του μαγνητικού πεδίου του ήλιου. Αυτά τα σύννεφα ηλιακής καταιγίδας δημιουργούν ένα κύμα σοκ και μια μεγάλη, κινούμενη διαταραχή στο ηλιακό σύστημα. Το σοκ μπορεί να επιταχύνει μερικά από τα σωματίδια στο διάστημα σε υψηλές ενέργειες, μια μορφή «ηλιακών κοσμικών ακτίνων» που μπορεί να είναι επικίνδυνη για το διαστημικό σκάφος και τους αστροναύτες. Το υλικό CME, που φθάνει ημέρες αργότερα, μπορεί να διαταράξει το μαγνητικό πεδίο της Γης, ή τη μαγνητόσφαιρα και την ανώτερη ατμόσφαιρα.
Το STEREO αποτελείται από δύο σχεδόν πανομοιότυπα παρατηρητήρια που κάνουν ταυτόχρονες παρατηρήσεις CME από δύο διαφορετικά πλεονεκτήματα. Το ένα παρατηρητήριο «οδηγεί» τη Γη σε τροχιά γύρω από τον ήλιο, ενώ το άλλο παρατηρητήριο «ακολουθεί» τον πλανήτη. Τα δύο πλεονεκτικά σημεία του STEREO παρέχουν μια μοναδική άποψη της ανατομίας μιας ηλιακής καταιγίδας καθώς εξελίσσεται και ταξιδεύει προς τη Γη. Μόλις το CME φτάσει στην τροχιά της Γης, οι αισθητήρες στους δορυφόρους λαμβάνουν in situ μετρήσεις του σύννεφου της ηλιακής καταιγίδας, παρέχοντας μια «επίγεια αλήθεια» ανάμεσα σε αυτό που παρατηρήθηκε από απόσταση και αυτό που είναι πραγματικό μέσα στο CME.
Ο συνδυασμός παρέχει στους ηλιακούς φυσικούς την πιο ολοκληρωμένη μέχρι σήμερα κατανόηση των εσωτερικών λειτουργιών αυτών των καταιγίδων. Αντιπροσωπεύει επίσης ένα μεγάλο βήμα προς την πρόβλεψη πότε και πώς θα γίνουν αισθητές οι επιπτώσεις στη Γη. Η γωνία διαχωρισμού μεταξύ των δορυφόρων επιτρέπει στους ερευνητές να παρακολουθούν ένα CME σε τρεις διαστάσεις, κάτι που έχουν κάνει πολλές φορές τα τελευταία χρόνια καθώς έχουν μάθει να χρησιμοποιούν αυτό το νέο εργαλείο διαστημικού καιρού.
«Οι επί τόπου μετρήσεις από το STEREO και άλλα διαστημόπλοια κοντά στη Γη συνδέουν τις φυσικές ιδιότητες του CME που διαφεύγει με τις απομακρυσμένες εικόνες», δήλωσε η Antoinette «Toni» Galvin, ηλιακός φυσικός στο Πανεπιστήμιο του New Hampshire, και ο κύριος ερευνητής του STEREO's Όργανο πλάσματος και υπερθερμικής ιόντας (ΠΛΑΣΤΙΚΟ). "Αυτό μας βοηθά να κατανοήσουμε πώς διαμορφώθηκε η εσωτερική δομή του CME και να προβλέψουμε καλύτερα τον αντίκτυπό του στη Γη."
Μέχρι τώρα, τα CME θα μπορούσαν να απεικονιστούν κοντά στον ήλιο, αλλά οι επόμενες μετρήσεις έπρεπε να περιμένουν έως ότου το σύννεφο CME έφτασε στη Γη τρεις έως επτά ημέρες αργότερα. Οι εικόνες και οι μετρήσεις σε πραγματικό χρόνο του STEREO δίνουν στους επιστήμονες μια πληθώρα πληροφοριών - ταχύτητα, κατεύθυνση και ταχύτητα - ημερών CME νωρίτερα από ό, τι με τις προηγούμενες μεθόδους. Ως αποτέλεσμα, διατίθεται περισσότερος χρόνος για τις εταιρείες ηλεκτρικής ενέργειας και τους δορυφορικούς χειριστές να προετοιμαστούν για ενδεχόμενες καταστροφικές ηλιακές καταιγίδες.
Όπως η καταστροφική δύναμη ενός τυφώνα εξαρτάται από την κατεύθυνση, το μέγεθος και την ταχύτητά του, η σοβαρότητα των επιπτώσεων ενός CME εξαρτάται από το μέγεθος και την ταχύτητά του, καθώς και από το εάν κάνει μια άμεση ή πλάγια χτύπημα σε όλη την τροχιά της Γης.
Τα CME διαταράσσουν το χώρο που κυριαρχεί το μαγνητικό πεδίο της Γης. Οι διαταραχές στη μαγνητόσφαιρα μπορούν να προκαλέσουν τα έντονα χρωματισμένα, χορευτικά φώτα γνωστά ως αύρες ή Βόρεια και Νότια Φώτα. Ενώ αυτές οι οθόνες είναι ακίνδυνες, δείχνουν ότι η ανώτερη ατμόσφαιρα και η ιονόσφαιρα της Γης βρίσκονται σε αναταραχή.
Οι καταιγίδες του ήλιου μπορούν να επηρεάσουν τις επικοινωνίες μεταξύ επίγειων σταθμών και δορυφόρων, πιλότων αεροπλάνων και αστροναυτών. Ο θόρυβος από το ραδιόφωνο από μια καταιγίδα μπορεί επίσης να διαταράξει την υπηρεσία κινητού τηλεφώνου. Οι διαταραχές στην ιονόσφαιρα που προκαλούνται από CME μπορούν να παραμορφώσουν την ακρίβεια της πλοήγησης του παγκόσμιου συστήματος εντοπισμού θέσης (GPS) και, σε ακραίες περιπτώσεις, να προκαλέσουν αδέσποτα ηλεκτρικά ρεύματα σε μακριά καλώδια και μετασχηματιστές ισχύος στο έδαφος.
Το δίδυμο διαστημικό σκάφος STEREO κυκλοφόρησε στις 25 Οκτωβρίου 2006, στην τροχιά της Γης γύρω από τον ήλιο.
Πηγές: NASA, APL
