De spektakulära solstormarna som målar polarhimlen i vackra gröna och pink har en mörkare sida: De har kraften att förgöra våra elnät, kommunikationssystem och satelliter. Nu antyder en ny studie att källan till dessa solstormar är mycket närmare vår planet än man tidigare trott.
Jorden skyddas av en skyddande bubbla som kallas magnetosfären som blockerar skadlig solstrålning. Men när solen ibland avger strålningsströmmar med hög hastighet - och därmed intensiva magnetfältlinjer - kan de starkt interagera med vår planets eget magnetfält.
När den här solvinden träffar magnetosfären blir de två uppsättningarna magnetfältlinjer trasslade in. Denna interaktion genererar värme och påskyndar de laddade partiklarna - joner och elektroner - som tas in av solvinden, försvagar planetens magnetfält tillfälligt och skapar kraftfulla magnetiska stormar som verkar för oss som auroror.
Men eftersom dessa stormar är sällsynta, och det inte finns tillräckligt med satelliter för att observera dem, är det inte klart exakt var och hur denna återanslutning av magnetfältlinjer hände, säger forskarnas forskare i ett uttalande.
För att räkna ut det använde forskarna observationer från NASAs Time History of Events och Macroscale Interactions under Substorms (THEMIS) satelliter. Under solstormar sitter dessa satelliter vid jordens magnetotail - den del av magnetosfären på planets sida som inte vetter mot solen - som blir långsträckt av solvinden. Forskarna fann att denna magnetiska återanslutning - händelsen som gnister magnetiska stormar - kan inträffa mycket närmare vår planet än tidigare trott: ungefär tre till fyra jorddiametrar bort, enligt uttalandet.
Dessutom upptäckte en vädersatellit i en jordbana nära jorden (eller en geosynkron bana) elektriserade elektroner efter stormen, vilket antydde att återanslutningshändelsen fick joner och elektroner att accelerera till höga energier. Elektronerna som flyter mot planeten transporterar energi längs magnetfältlinjer för att skapa de auroror vi ser.
Denna acceleration kan vara farlig för hundratals satelliter som rör sig i en geosynkron bana och kan också vara skadlig för mänskligt DNA och därmed utgöra en risk för astronauter, enligt uttalandet.
Dessutom kan solstormar påverka jordboende på betydande sätt. 1921, till exempel, störde en magnetisk storm telegrafkommunikation och orsakade strömavbrott som ledde till att en järnvägsstation brann i New York, enligt uttalandet.
"Genom att studera magnetosfären förbättrar vi våra chanser att hantera den största risken för mänskligheten som vågar ut i rymden: stormar drivna av solen," sade huvudförfattaren Vassilis Angelopoulos, professor i rymdfysik vid UCLA, i uttalandet. Dessa fynd kan hjälpa astronauter och jordbor att bättre förbereda sig för farligt solväder.
Resultaten publicerades 13 januari i tidskriften Nature Physics.
