- Minden geomágneses vihar a Naphoz vezethető vissza, nem az időjáráshoz
- A fő kiváltók a koronakitörések és a koronalyukakból érkező gyors szelek
- A döntő tényező a napszél mágneses mezejének iránya, különösen a déli komponens
- A bevitt energia áramokat gerjeszt, fénybe borítja az aurórákat és átmenetileg zavarja a földi mezőt
- A viharok gyakoribbak a Nap tizenegy éves aktivitási maximuma körül
Amikor valaki "mágneses viharról" beszél, sokaknak az időjárás ugrik be, mintha felhők és eső vonnák be az eget. Valójában a geomágneses viharoknak semmi közük a felhőkhöz vagy a csapadékhoz. Ezek a jelenségek jóval magasabban történnek, a Földet körülvevő láthatatlan mágneses buborékban, és majdnem mindig egy dologhoz térnek vissza: a Naphoz.
A Napnál kezdődik
A Nap nem nyugodt fénygömb. Forrongó, elektromosan töltött plazma, amely erős mágneses mezőket hoz létre. Ezek a mezők csavarodnak, összegabalyodnak és időnként hirtelen felszabadulnak. Amikor ez megtörténik, hatalmas mennyiségű energia és anyag lökődik ki az űrbe. Ha ezek az anyagnyalábok a Föld felé tartanak, geomágneses viharokat indíthatnak el.
A napszél mint állandó fuvallat
A Nap állandó napszélként töltött részecskéket bocsát ki. Általában ez csak egy enyhe fuvallat, de vihar akkor lesz, ha a napszél hirtelen gyorsabbá, sűrűbbé vagy erősebben mágnesesé válik. A Space Weather Prediction Center szerint a vihar akkor következik be, amikor hatékony energiaátadás zajlik a napszél és a Föld körüli űrbeli környezet között. Ennek fő összetevői a tartósan nagy sebesség és legfőképpen a napszél mágneses mezőjének iránya.
Két fő forrás: koronakitörések és koronalyukak
A legerősebb viharokat általában koronakitörések idézik elő. Egy CME hatalmas, gyorsan kirepülő plazmaköteg, amely a vele együtt utazó mágneses mezővel együtt érkezik és napoktól egy napig terjedő idő alatt elérheti a Földet. A koronalyukak viszont nyitott mágneses terekkel gyors, tartós szelet engednek ki. Mivel a Nap körülbelül 27 naponta fordul meg, egy tartós koronalyuk ismétlődő, havi ritmusban hozhat újabb viharokat.
A mágneses mező iránya döntő
A legfontosabb tényező az érkező mező iránya. A Föld nappali oldalának mezője északi irányba mutat. Ha a napszél mágneses tere déli irányú, bekövetkezhet a mágneses rekonnexió, amikor a két ellenkező mező összekapcsolódik és „ajtót nyit” az energia befogadására. Ennek következtében jelentős részecskefolyamok és elektromos áramok áramlanak be a magnetoszférába.
A magnetoszféra belső folyamatai
A bevitt energia növeli a környező elektromos áramokat, erősíti a gyűrűáramot, felfűti és felfújja a felső légkört, valamint létrehozza az aurórákat. A vihar három fázisban zajlik: kezdeti tömörítés, fő fázis amikor a mezőcsere zajlik és a mező gyengül, majd a helyreállítás, amikor a rendszer órák alatt vagy napok alatt visszaáll.
Összegzés és óvatosság
A mágneses viharok oka tehát a Napból érkező gyors, mágneses napszél és az érkező mező földi mezőhöz viszonyított iránya. Ezek természetes, jól ismert folyamatok, amelyek időnként erősebb hatásokat hoznak, különösen a Nap aktivitási maximuma körül.
Források
- https://www.swpc.noaa.gov/phenomena/geomagnetic-storms
- https://www.swpc.noaa.gov/phenomena/coronal-mass-ejections
- https://www.swpc.noaa.gov/phenomena/coronal-holes
- https://www.swpc.noaa.gov/news/coronal-hole-high-speed-streams-ch-hss
- https://www.gfz-potsdam.de/en/section/geomagnetism/data-products-services/geomagnetic-kp-index
- https://science.nasa.gov/sun/solar-storms-and-flares/
