Pontosabb űr-időjárási előrejelzés

A NASA kedd esti bejelentése szerint mostantól sokkal pontosabb űr-időjárási előrejelzés áll rendelkezésünkre. Ennek nagy jelentősége van, például a műholdak biztonságos üzemeltetésében, a repülőgépforgalomban és az űrséták tervezésében.

Az űr-időjárás a Napból kiáramló napszél jellemzőit, és annak a Föld mágneses terével kialakuló kölcsönhatását vizsgálja. Utóbbit téren komoly előrelépéseket hoztak az elmúlt években földkörüli pályáról végzett megfigyelések. A NASA által szponzorált új tanulmány a nap- és koronakitörések viselkedését a korábbiaknál lényegesen pontosabban írja le, ezzel pedig megbízhatóbbá teszi az űr-időjárási előrejelzéseket.

A nap- és koronakitörések csillagunk leghevesebb jelenségei, amelyek bolygónkra is komoly hatással vannak. A napkitörések egyszerűen fogalmazva akkor jönnek létre, amikor ellentétes irányú mágneses terek találkoznak csillagunk felszínéhez közel. Ezek kioltják egymást, és a bennük tárolt energia hatalmas robbanás formájában szabadul fel. Egy-egy ilyen esemény nagysága akár több milliárd nukleáris bomba robbanásakor együttesen felszabaduló energiával is egyenértékű lehet. A napkitörések avagy flerek gyakran járnak úgynevezett koronakitörésekkel. Utóbbiak keretében a Nap korona nevű ritka, millió fokos hőmérsékletű külső légköréből távozik el gyorsan az anyag, mágneses teret ragadva magával.

Ha az ilyen alkalmakkor kirepült anyagfelhő eltalálja bolygónkat, komoly változásokat okoz annak mágneses terében. Az esemény zavarja a műholdak és a távközlési rendszerek működését, kivételes esetben a berendezések meghibásodásához vezethet. Emellett közvetlen veszélyt jelent az űrhajósokra, sőt időnként a magasan haladó repülőgépek utasaira is. Az eddigi űr-időjárási előrejelzések elsősorban a mágneses térnek a Nap felszínéhez közel megfigyelt jellemzőiből indultak ki, és sok nagy kitörést nem tudtak előre jelezni.

Karel Schrijver (Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory) és kollégái jelentős előrelépést értek el az előrejelzések pontosítása terén. Az új módszer keretében először a Nap mágneses mezejében keresnek jellegzetes mintázatokat (a Nap légkörében folyó áramok ún. karakterisztikus útvonalait). Ezek közül csak azokból indul kitörés, amelyekbe az erővonalak már meglévő szerkezetétől erősen eltérő újabb erővonalköteg olvad, ami általában a Nap belsejéből emelkedik ki.

Az összeolvadást követően nem feltétlenül azonnal történik a robbanás, hanem eltart néhány óráig, amíg kialakul az új mágneses erővonalak rendszere. Az így keletkezett szerkezetek közül a nagyobbakból két-háromszor gyakrabban történnek kitörések, mint az összes ilyen képződményből átlagosan. A fent vázolt elgondolás megalkotásához a mágneses tér jellemzőit a SOHO napszonda MDI detektorának adatai alapján tanulmányozták, és azt a TRACE műholdnak az extrém ultraibolya tartományban rögzített felvételeivel egészítették ki. Végül az adatokat olyan számítógépes modellbe helyezték, amely a Nap felszínéhez közeli tartományban írja le a mágneses erővonalak és az anyag térbeli viselkedését.

Bár a módszerrel most sem tudják a napkitöréseket 100% bizonyossággal előre jelezni, de predikciójuk sokkal pontosabb a régebbieknél. Még fontosabb, hogy negatív előrejelzésük is nagyon pontos: előre meg tudják mondani, nyugodt lesz-e a következő órákban, esetleg napokban az űr-időjárás. Ez az érzékeny elektronikájú műholdak folyamatos üzemeltetéséhez, vagy az űrséták időpontjának tervezéséhez nyújt nagy segítséget.