Inför solfäcksmaximet : Kortkort om olika sorters solaktiviteter

Transkript

1 Figur 2. Magnetiska kraftlinjer i form av bågar.de sträcker sig från solytan upp i solens korona. Inför solfäcksmaximet : Kortkort om olika sorters solaktiviteter Av Bertil Pettersson, SM5VZW Publicerat Det har förekommit en hel del uppgifter i mer eller mindre seriösa media om att den solcykel vi nu befinner oss i skulle bli särdeles kraftig och medföra monstersolstormar som skulle kunna slå ut stora delar av infrastrukturen på jorden. Det finns inget fog för sådana farhågor. Den nuvarande cykeln, nummer 24, tycks rent av bli en av de lugnaste på många årtionden. Prognosen pekar på ett solfläckstal vid maximum betydligt under föregående cykels värde, som då var ca 120. Det finns heller ingen möjlighet att så långt i förväg förutsäga intensiteten i de solstormar som sannolikt ändå kommer att uppträda. 1 (5)

2 Solfläckar En solfläck uppstår där knippen av magnetiska flödeslinjer tränger upp från solens inre genom den synliga solytan. Fläcken ser mörk ut därför att den är ca 1000 grader svalare än den omgivande solytan som har en temperatur av ca 5500 grader Celsius. Storleken hos en fläck varierar mellan några tusen km till flera tiotusentals km, alltså flera gånger jordens diameter. Solfläckar uppträder oftast i magnetiskt bipolära grupper som med tiden kan bli mycket komplexa. Figur 1. En komplex grupp av solfläckar från tiden för solmaximum, september (5)

3 Magnetiska loopar De magnetiska flödesknippen som alstrar solfläckar stiger upp ovanför fläckarna och når upp i Solens övre atmosfär, koronan, där de syns som bågformade öglor med sina fotpunkter i solfläcksgrupper. Koronan är mycket het, den har en temperatur på flera miljoner grader. Det var länge ett mysterium hur koronan fick sin höga temperatur, eftersom de lägre skikten i solens atmosfär var betydligt svalare. Nu tror man att den magnetiska energi som finns lagrad i magnetöglorna är källan till koronans höga temperatur. Figur 2, överst på sidan visar sådana magnetiska loopar. Ovanför en komplex, stor solfläcksgrupp finns det gott om magnetiska loopar. Det kan då inträffa en s.k. magnetisk "reconnection", en sorts kortslutning, där det plötsigt sker en omorganisation i magnetflödena under frigörande av stora mängder energi som varit lagrad i de kortslutna looparna. Vi har fått en s.k. "solar flare", solflare. Solflares Ett flareutbrott är det mest energetiska fenomen man ser i vårt solsystem. Under några minuter frigörs en energi motsvarande 100-tals miljoner vätebomber. Utbrottet stålar ut energi i hela det observerbara elektromagnetiska spektret, från energirik kortvågig gamma- och röntgenstrålning till långvågig radiostrålning. Utbrottet accelererar också laddade partiklar, protoner och elektroner, till nära relativistiska hastigheter. Satelliten GOES mäter bl a röntgenstrålning från Solen och presenterar diagram över intensiteten både för varje minut, och för var 5:te minut ( ett flareutbrott visar det sig som en hög topp i diagrammet. Figur 3 visar en bild av solen i UV-ljus från SOHO-satelliten. Den ljusa fläcken på solranden visar det starkaste solflareutbrott som registrerats sedan satelliter togs i bruk vid mitten av 1970-talet, en del av de s.k. Halloweenstormarna i oktober-november (5)

4 Figur 3. En bild av solen tagen i ultraviolett ljus. Den ljusa fläcken nere i högra kanten visar ett av de kraftigaste flareutbrotten som registrerats, den 4 november De horisontella strecken genom flareutbrottet är orsakade av saturering av instrumentet. Ett stort flareutbrott kan orsaka total utslagning av all radiokommunikation via jonosfären genom att UV- och röntgenstrålning kraftigt joniserar D-skiktet. Härvid dämpas radiovågor mycket kraftigt, allra mest för de lägre frekvenserna. Det kan dröja flera timmar innan konditionerna i D-skiktet återgår till det normala. Det är bara den solbelysta delen av jonosfären som drabbas, nattsidan påverkas inte eftersom strålningen inte når dit. (Se t ex för det aktuella tillståndet i D-skiktet). 4 (5)

5 Koronamassutkast, CME Vid ett flareutbrott driver den frigjorda energin ofta ut ett gigantiskt materieutkast från koronan. Flera miljarder ton av elektriskt ledande gas, ett plasmamoln, kastas ut i ett så kallat koronamassutkast, CME av engelskans Coronal Mass Ejection. En CME kan ha en hastighet av flera tusen km/sek, att jämföra med den lugna solvinden som ligger kring km/sek. Om en sådan kraftig CME skulle träffa jorden (många missar) kan det få spektakulära effekter. Speciellt gäller detta om det magnetfält som följer med CME:n är motsatt riktat det jordmagnetiska fältriktningen. Då får man en kraftig störning av det jordmagnetiska fältet som kan vara i dagar. Kraftiga norrsken, avbrutna HF-förbindelser, starka elektriska fält genereras som i sin tur kan driva kraftiga strömmar genom marken och påverka kraftledningar och rörledninar i marken. GPS-navigationssytem och kommunikationssatelliter kan störas eller tom slås ut. Detta gäller dock bara de mest extrema fallen. Vanligast är norrsken och störda HFkommunikationer. Ett index som kallas K-index ger ett mått på det geomagnetiska tillståndet under de tre senaste timmarna. K har ett värde mellan 0 och 9 där 0-4 betyder helt lugn till måttlig störning och 5-9 betyder magnetisk storm i stigande styrka. K=9 innebär full geomagnetisk storm. K-indexet finns publicerat på många internet siter. En sådan med en hel mängd information, bl a om K-indexet och solens allmänna aktivitet, finns på Genom att klicka på något av diagrammen får man ofta en liten förklaring till fenomenen. Källor, bilder: Bild 1 och 3 är från SOHO (ESA & NASA) och bild 2 från TRACE (NASA) Om författaren: Bertil, SM5VZW, är färsk ålderspensionär från institutionen för fysik och astronomi vid Uppsala universitet där han ägnat sig åt studier av nyfödda stjärnor och drift av institutionens IT-system. - Jag fick mitt radiointresse när jag gjorde lumpen utlånad till FRA, berättar han. Jag kom med i FRO som 47-åring och varit verksam inom hemvärnet först som telegrafist och senare som sambandsbefäl. Fick mitt amatörcert inom FRO med signalen SM5VZW. Sambandsansvarig inom FRO Uppland och verksam inom Sveriges Krisstödsförbund. -Jag har alltid varit fascinerad av solen och solens inverkan på jonosfären. 5 (5)