Handlinger tilknyttet webside

Storme i rummet

Rumstormes konsekvenser

rumstorm_1989_1.jpg

En kraftig rumstorm i 1989 inducerede elektriske strømme der ødelagde denne transformer i Canada. Det betød at seks millioner mennesker var uden strøm i ni timer.

rumstorm_1989_2.jpg

Hvad sker der hvis en CME rammer Jorden? Eller rettere hvis Jorden passerer igennem en CME - CME'en er jo mange gange større end Jorden. Normalt er CME'en faktisk så stor at det tager ca. et døgn før den har passeret Jorden, selvom den bevæger sig med en fart på 400-1000 km/s.solstorm

 

 

 

 

  

Figur 19: Masseudkastning (CME) med retning mod Jorden. Jorden ses som en lille blå kugle, hvorfra de blå linjer udgår. De blå linjer illustrerer Jordens magnetfelt. Af Stelle Hill. Kilde Goddard Space Flight Center, NASA.

 

Når CME´en rammer Jordens magnetosfære, vil der i mange tilfælde pumpes energi fra CME´en ind i magnetosfæren: Vi får en rumstorm.

Den forøgede mængde energi indebærer blandt andet, at vi kan se nordlys længere sydpå. Under normale forhold strækker nordlysovalen sig henover Nordskandinavien, Island og Grønland. Men nogen gange kan den flytte så langt mod syd, at nordlys kan ses i Danmark. Når det sker, siger man, at vi har en magnetisk storm eller en rumstorm.

Ud over at nordlysovalen flytter mod syd ved en rumstorm, sker der også det, at strålingsbælterne bliver fyldt op med højenergitiske partikler fra plasmalaget, og strålingsbælterne svulmer desuden op. Partiklernes bevægelse i strålingsbælterne danner en gigantisk elektrisk strøm i et bælte omkring Jorden. Dette kaldes ringstrømmen. Under en rumstorm forøges ringstormen kraftigt. Magnetfeltet fra ringstrømmen kan måles helt ned på Jordens overflade. Den pludselige forøgelse af ringstrømmen kan derfor registreres som en magnetisk forstyrrelse på Jorden.

Man kan måle en storms styrke ved at måle, hvor stærk ændringer i ringstrømmen er. Dette gøres simpelthen ved at måle magnetfeltudslaget i en ring af magnetiske målestationer på Jordens overflade hele vejen rundt om Jorden.

Middelværdien af disse ændringer i Jordens magnetfelt på et givet tidspunkt kaldes Dst-indekset. Det beregnes på et datacenter i Kyoto i Japan.

Dst-indekset viser altså styrken af en ringstrøm omkring Jorden på givne tidspunkter.

Med en dags forsinkelse lægges Dst-indekset på internettet, hvor man så for eksempel kan gå ind og få et plot af, hvordan Dst har varieret den sidste måned. På sådan et plot ses en storm meget tydeligt som et pludseligt dyk i kurven, der normalt vokser gradvist op igen i løbet af en dags tid. Stormen ses som et negativt udslag fordi det magnetfelt ringstrømmen skaber på jordoverfladen går den modsatte vej af Jordens eget magnetfelt.

dst_05_2000.gif

Figur 20: Dst-indekset i maj måned år 2000. De pludselige dyk i kurven er rumstorme. Denne måneds største rumstorm begyndte d. 24 og varede 2-3 dage. kilde: WDC C2 Kyoto.

 

Det er meget risikabelt for en satellit at bevæge sig gennem strålingsbælterne. Man risikerer nemt at måleinstrumenterne bliver ødelagt ved bombardement af de meget energirige partikler. Det samme gælder for astronauter ombord på rumfærgen. Risikoen forøges naturligvis betydeligt under en rumstorm. De kraftige og meget hurtigt varierende elektriske strømme i Jordens øvre atmosfære i nordlysovalen kan også gøre stor skade, ved at inducere kraftige strømme i lange kabler på Jorden.

På grund af alle de negative følger af en rumstorm gør forskere verden over sig i disse år store anstrengelser for at blive i stand til at forudsige rumstorme. SOHO satellitten spiller her en stor rolle. Man har fundet ud af, at de kraftigste rumstorme, hvor Dst bliver mere negativ end –100 nT, altid skyldes CME'er der bliver skudt ud med stor fart mod Jorden. Ved at se efter halo-CME'er har man derfor en god mulighed for at forudsige en rumstorm. Problemet er bare, at der er mange flere halo CME'er end der er rumstorme. Der er med andre ord alt for mange falske alarmer. Årsagen er dels, at ikke alle halo-CME'er overhovedet rammer Jorden, og dels at det ikke er sikkert at en CME overhovedet skaber en storm selvom den rammer.  Det afhænger helt af de fysiske parametre i CME'en.

Hvordan ser en CME overhovedet ud i solvindsdataene? Det er faktisk ikke helt nemt at afgøre, og indtil nu er det ikke lykkedes for forskerne at finde et entydigt kriterium, som man kan bruge til at afgøre om solvinden, der passerer satellitten et givet øjeblik, er del af en CME eller ikke. Men man har dog forskellige kriterier, som ofte kan bruges. Især hvis de optræder samtidig. En hurtig CME vil for eksempel ofte bevæge sig hurtigere end den omgivende solvind. I så tilfælde vil CME passagen starte med en pludselig kraftig forøgelse af hastigheden, der næsten ses som et lodret linjestykke på hastigheds kurven. Et andet kriterie er at temperaturen som regel vil være lavere end temperaturen af den omgivende solvind. Et tredje kriterie er en kraftig forøgelse af den magnetiske feltstyrke i forbindelse med passagen af den magnetiske sky.