Konstillustration av magnetiska linjer som sträcker sig och vrider sig runt solfläckar. Bildkredit: NASA. Klicka för att förstora.
Den mest intensiva utbrottet av solstrålning på fem decennier åtföljde en stor solavbrott den 20 januari. Den skakade rymdväderteorin och lyfte fram behovet av nya prognostekniker, enligt flera presentationer vid American Geophysical Union (AGU) -mötet denna vecka i New Orleans.
Solavbrottet, som inträffade klockan 14.00 EST, utlöste strålningsövervakare över hela planeten och krypterade detektorer på rymdskepp. En dusch av energiska protoner kom några minuter efter det första tecknet på flänsen. Denna flare var ett extremt exempel på den typ av strålningsstorm som kommer för snabbt för att varna interplanetära astronauter.
"Denna flare producerade den största solstrålningssignalen på marken på nästan 50 år," sade Dr. Richard Mewaldt från California Institute of Technology, Pasadena, Calif. Han är en medutredare i NASA: s Advanced Composition Explorer (ACE) rymdskepp. "Men vi blev verkligen förvånade när vi såg hur snabbt partiklarna nådde sin toppintensitet och anlände till Jorden."
Normalt tar det två eller flera timmar för en farlig protondusch att uppnå maximal intensitet på jorden efter en solfällning. Partiklarna från 20 januari-flänsen toppade cirka 15 minuter efter det första tecknet.
"Det är viktigt eftersom det är för snabbt att svara med mycket varning till astronauter eller rymdfarkoster som kan vara utanför jordens skyddande magnetosfär," sade Mewaldt. "Förutom att övervaka solen, måste vi utveckla förmågan att förutsäga blossar i förväg om vi ska skicka människor att utforska vårt solsystem."
Händelsen skakar teorin om protonstormarnas ursprung på jorden. "Sedan omkring 1990 har vi trott protonstormar på jorden orsakas av chockvågor i det inre solsystemet när koronala massutsprutningar plöjer genom det interplanetära rymden," sade professor Robert Lin från University of California i Berkeley. Han är huvudutredare för Reuven Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager (RHESSI). "Men protonerna från denna händelse kan ha kommit från solen själv, vilket är väldigt förvirrande."
Protonernas ursprung är intryckt i deras energispektrum, mätt av ACE och annat rymdskepp, som matchar energispektrumet av gammastrålar som kastas av flänsen, mätt med RHESSI. "Detta är överraskande eftersom vi tidigare trodde att protonerna som skapade gammastrålar vid flänsen producerades lokalt och de på jorden producerades istället av chockacceleration i det interplanetära rymden," sade Lin. "Likheten i spektra tyder på att de är desamma."
Solfacklar och utskjutningar av koronal massa (CME), associerade jätteplasmamolken i rymden, är solens största explosioner. De orsakas av uppbyggnad och plötslig frigörelse av magnetisk spänning i solatmosfären ovanför de jätte magnetiska polerna vi ser som solfläckar. Övergångsregionen och Coronal Explorer (TRACE) och rymdskeppet Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) ägnas åt att observera solen och identifiera orsakerna till facklar och CME, med ett öga mot att förutse dem.
"Vi vet inte hur man kan förutsäga flödet av energi in i och genom dessa stora flares", sa Dr. Richard Nightingale från Lockheed Martin Solar och Astrophysics Laboratory i Palo Alta, Calif. "Instrument som TRACE ger oss nya ledtrådar med varje händelse vi observerar. ”
TRACE har identifierat en möjlig källa till den magnetiska spänningen som orsakar solavbrott. De solfläckar som avger de allra största (X-klass) signaler verkar rotera under dagarna kring flänsen. "Denna rotation sträcker sig och vrider magnetfältlinjerna över solfläckarna", sade Nightingale. "Vi har sett det före praktiskt taget varje X-flare som TRACE har observerat sedan det lanserades och mer än hälften av alla flares under den tiden."
Roterande solfläckar är dock inte hela historien. Den unika flänsen kom i slutet av en sträng av fem andra mycket stora blossar från samma solfläckgrupp, och ingen vet varför den här producerade mer plötsliga högenergipartiklar än de första fyra.
"Det betyder att vi verkligen inte förstår hur solen fungerar," sa Lin. "Vi måste fortsätta att driva och utnyttja vår flotta av solobservat rymdskepp för att identifiera hur det fungerar."
Originalkälla: NASA News Release
