Űridőjárás (1. rész): Fizikai alapok és földi hatások
(Rovat: A Nap és bolygótestvéreink, Űridőjárás , Hazai kutatóhelyek és űripar - 2003.11.04 12:51.)

A mostani váratlanul erős naptevékenység egy sor kérdést szült az emberekben. Cikksorozatunban bemutatjuk magát a jelenséget, valamint annak hatásait űreszközeinkre és mindennapjainkra.

45 éve ismerte fel Eugene Parker, hogy a Naprendszerünk égitestjei közötti tér nem vákuum, hanem a Napból nagy sebességgel kiáramló forró, híg plazma tölti ki, amelyet napszélnek nevezett el. 5 évvel később a magnetoszférán kívülre jutó műholdak mérései igazolták a napszél létét, és ezzel magyarázatot sikerült adni többek közt a földmágneses viharok és a sarki fény eredetére. A felfedezés elismeréseként Parker az igen tekintélyes Kyoto díj 2003. évi egyik kitüntetettje.

A napszél szoros kölcsönhatásban áll a Föld mágneses terével, a benne terjedő zavarok befolyásolják a magnetoszférát és az ionoszférát, gyakran igen viharos jelenségek formájában. Jogosan kapta a Föld körüli térség dinamikus változásait jellemző kérdéskör az “űridőjárás” elnevezést. Az űridőjárás jelenségei igen komoly hatással vannak nemcsak űreszközeinkre, hanem földfelszíni létesítményeinkre is.

Az űrkorszaknak a Nappal kapcsolatos másik legfontosabb felfedezése a gyakori koronakitörések (coronal mass ejection, CME), melyek során naponta több alkalommal több milliárd tonna tömegű forró plazma repül ki a Napból a bolygóközi térbe. A kidobott anyag a Napot néha 2000 km/másodperc sebességgel elhagyva lökéshullámot kelt a bolygóközi térben, majd hatalmas, több 10 millió km méretű mágneses buborék jön létre. A lökéshullám a Föld környezetét elérve mágneses vihart okoz. Bár ma már a jelenlegi űrbeli műszerekkel (főként az ESA-NASA SOHO űrobszervatóriuma fedélzetén) a koronakitörések többsége folyamatosan megfigyelhető, ezek közül számunkra a legfontosabbak - az ún. halo CME-k, amelyek a Föld irányába terjednek - észlelhetők a legkevésbé megbízható módon.

Egy koronakitörés után a Föld magnetoszféráján kívül keringő
· naprendszerkutató űrszondák,
· a geostacionárius pályán (36 000 km magasan) működő távközlési és meteorológiai hodak, és
· a kb. 20 000 km magasan keringő helymeghatározó és navigációs műholdak
kerülnek veszélybe legelőbb. A nagyobb energiájú töltött részecskék a fedélzeti számítógépek bitjeit írhatják felül, az alacsonyabb energiájú töltött részecskék viszont feltöltődést, majd kisülést okozhatnak.

A magnetoszféra az alacsonyabb pályán (néhány száz km) keringő űrhajók és űrállomások utasait csak a kisebb energiájú részecskéktől védi meg (ilyenkor egy űrséta már komoly kockázatot jelent), de a sarkkörön túl (mintegy 10-12 km magasan) repülő repülőgépek utasainak sugárzási terhelése is megnövekszik, akár 100 röntgenvizsgálatnak is megfelelhet.

A SOHO napkutató műhold november 3-i felvétele
(Fotó: NASA/ESA)

A mágneses vihar az ionoszférát elérve ismert módon befolyásolja a rádióhullámok terjedését. A mágneses viharok során észlelhető a látványos sarki fény jelenség, elsősorban a Föld mágneses pólusaihoz közelebb, magasabb geomágneses szélességen. A Föld felszíne irányába folyó áram összteljesítménye óriási, elérheti a 4000 GW-ot is. A felszínt elérve a töltött részecskék földáramokat indukálnak, és ezzel túlterhelik a nagy elektromos hálózatokat. 1989. márciusában egy ilyen eseményt követően transzformátorok égtek le, és a kanadai Quebec tartomány 9 órára áram nélkül maradt. A hatalmas olajvezetékben az indukált áramok felforrósodást, korróziót okoznak.

Varga András

Folytatjuk...