Skulle det inte vara bra om solfysiker kunde förutsäga solstormar precis som meteorologen förutspår orkaner? Nu kan de kanske göra det. NASA: s tvilling STEREO-observatorier har gjort de första 3D-mätningarna av solexplosioner, kända som coronal mass ejections (CME), vilket gör det möjligt för forskare att se deras storlek och form och avbilda dem när de reser ungefär 93 miljoner miles från solen till jorden. Med STEREO kan forskare nu fånga bilder av solstormar och göra realtidsmätningar av sina magnetfält, ungefär på samma sätt som satelliter tillåter prognosmakare att se utvecklingen av en orkan. Utbrott från solens yttre atmosfär, eller korona, kan orsaka satelliter (och astronauter) i omloppsbana eller inducera stora strömmar i kraftnät på jorden, vilket kan orsaka strömavbrott eller svarta outs.
"Vi kan nu se en CME från den tid den lämnar solytan tills den når jorden, och vi kan rekonstruera händelsen i 3D direkt från bilderna," sade Angelos Vourlidas, solfysiker vid Naval Research Laboratory, Washington, och projektforskare för Sun Earth Connection Coronal and Heliospheric Investigation ombord STEREO. I videon ovan kan du se några av 3D-bilderna och höra Vourlidas prata om de nya resultaten.
[/rubrik]
CME: er sprider miljarder ton plasma i rymden med tusentals mil per timme och bär med sig något av solens magnetfält. Dessa solstormmoln skapar en chockvåg och en stor, rörlig störning i solsystemet. Chocken kan påskynda några av partiklarna i rymden till höga energier, en form av "kosmiska solstrålar" som kan vara farliga för rymdskepp och astronauter. CME-materialet, som anländer dagar senare, kan störa jordens magnetfält eller magnetosfär och övre atmosfär.
STEREO består av två nästan identiska observatorier som gör samtidigt observationer av CME från två olika utsiktspunkter. Ett observatorium "leder" jorden i sin bana runt solen, medan det andra observatoriet "spårar" planeten. STEREO: s två utsiktspunkter ger en unik bild av solstormens anatomi när den utvecklas och reser mot jorden. När CME anländer till jordens omloppsbana, tar sensorerna på satelliterna platsmätningar av solstormmoln, vilket ger en "marksannhet" mellan det som sågs på avstånd och det som är verkligt i CME.
Kombinationen ger solfysikerna den mest fullständiga förståelsen hittills om de inre funktionerna av dessa stormar. Det representerar också ett stort steg mot att förutsäga när och hur påverkan kommer att kännas på jorden. Separationsvinkeln mellan satelliterna ger forskare att spåra en CME i tre dimensioner, något de har gjort flera gånger under de senaste åren när de har lärt sig att använda detta nya rymdväderverktyg.
"In situ-mätningarna från STEREO och andra jorden rymdfarkoster kopplar de fysiska egenskaperna för den flyktande CME till de avlägsna bilderna," sade Antoinette "Toni" Galvin, en solfysiker vid University of New Hampshire, och den huvudsakliga utredaren på STEREO: s Plast- och supratermal jonkomposition (PLASTIC) instrument. "Detta hjälper oss att förstå hur CME: s inre struktur bildades och bättre förutsäga dess påverkan på jorden."
Fram till nu kunde CME: er avbildas nära solen men nästa mätning var tvungen att vänta tills CME-molnet anlände till jorden tre till sju dagar senare. STEREOs realtidsbilder och mätningar ger forskare en massa information - hastighet, riktning och hastighet - om en CME-dag förr än med tidigare metoder. Som ett resultat finns mer tid för kraftföretag och satellitoperatörer att förbereda sig för potentiellt skadliga solstormar.
Ungefär som en orkans destruktiva kraft beror på dess riktning, storlek och hastighet, beror allvarligheten i en CME: s effekter på dess storlek och hastighet, liksom om den gör en direkt eller sned träff över jordens bana.
CME: er stör det utrymme som domineras av jordens magnetfält. Störningar i magnetosfären kan utlösa de färgglada, dansande lamporna som kallas auroror eller norra och södra ljus. Medan dessa skärmar är ofarliga, indikerar de att jordens övre atmosfär och jonosfär är i turbulens.
Solstormar kan störa kommunikationen mellan markstationer och satelliter, flygpiloter och astronauter. Radiobrus från en storm kan också störa mobiltelefontjänsten. Störningar i jonosfären orsakade av CME: er kan förvränga noggrannheten i GPS-navigering (Global Positioning System) och, i extrema fall, inducera avvikande elektriska strömmar i långa kablar och krafttransformatorer på marken.
Tvilling-rymdskeppet STEREO lanserades 25 oktober 2006 in i jordens omloppsbana runt solen.
Källor: NASA, APL
