Τι είναι οι ηλιακές εκλάμψεις;

Μια ηλιακή έκλαμψη (solar flare) είναι μια αιφνίδια έκλυση ενέργειας, σε περιορισμένο χώρο και χρόνο, μεταξύ χρωμόσφαιρας και στέμματος, με αποτέλεσμα την αύξηση της θερμοκρασίας και την επιτάχυνση των σωματιδίων. Εντοπίζεται σε περιοχές που βρίσκονται μεταξύ των κηλίδων μιας ομάδας ή πολύ κοντά σε αυτήν, που έχει βάση στη φωτόσφαιρα και εκτείνεται στη χρωμόσφαιρα και διαρκεί από μερικά λεπτά έως και 3h. 

Ένα τέτοιο εκρηκτικό επεισόδιο εκδηλώνεται όταν το μαγνητικό πεδίο της ηλιακής ατμόσφαιρας είναι ασταθές και παρατηρείται ότι η ενέργειά του απελευθερώνεται ξαφνικά. Η ενέργεια που εκλύεται κατά τη διάρκεια μιας ηλιακής έκλαμψης κυμαίνεται από 10²⁹erg/sec έως 10³²erg/sec, ανάλογα με την ένταση του επεισοδίου. Με άλλα λόγια, μια έκλαμψη μπορεί να είναι τόσο ισχυρή που, όσο διαρκεί, η ενέργεια που εκλύει ανά πάσα στιγμή να φτάνει το 1/10 της ενέργειας που εκλύεται από όλο τον υπόλοιπο Ήλιο. Το μέγιστο δυνατό μήκος μιας ηλιακής έκλαμψης είναι περίπου 100000km, δηλαδή οκτώ φορές η διάμετρος της Γης, ή το ένα δέκατο πέμπτο της διαμέτρου του Ήλιου.

Οι εκλάμψεις λαμβάνουν χώρα σε περιοχές ισχυρού μαγνητικού πεδίου. Αυτό συμβαίνει διότι στις περιοχές αυτές η μαγνητική ενέργεια είναι ικανή να δημιουργήσει μια τέτοιας μορφής αστάθεια, η οποία θα εμφανιστεί στην επιφάνεια υπό τη μορφή μιας έκλαμψης. Το φαινόμενο που μετατρέπει μια αστάθεια πλάσματος σε έκλαμψη είναι η επανασύνδεση των μαγνητικών γραμμών. Συγκεκριμένα, η ύπαρξη μιας διαταραχής στους μαγνητικούς βρόχους

οδηγεί στη δημιουργία ενός μετώπου ρεύματος εντός του υπεραγώγιμου πλάσματος. Λόγω της πεπερασμένης αντίστασης του πλάσματος, και μην μπορώντας να υπάρξει περαιτέρω αύξηση της πίεσης, προκαλείται αύξηση της θερμοκρασίας του ανερχόμενου αερίου το οποίο φτάνει τα 10⁷K. Μέσω ενός τέτοιου επεισοδίου, όπως και υπό τη μορφή στεμματικής εκτίναξης μάζας (CME), απελευθερώνονται σημαντικά ποσά ηλιακή ενέργειας. Η ενέργεια αυτή έχει τη μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, που εκτείνεται σε όλο το εύρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. 

Στις παρατηρήσεις του Ηλίου που γίνονται στο οπτικό μέρος του φάσματος παρουσιάζονται έντονες φασματικές γραμμές Βalmer του υδρογόνου, του ηλίου καθώς και τη διπλή γραμμή του ιονισμένου ασβεστίου. Επίσης, μεγάλα ποσά ενέργειας εκλύονται μέσω μιας τεράστιας μάζας πλάσματος (CME), η οποία εγχύεται στο διαπλανητικό χώρο, καθώς και μέσω της εκπομπής υψηλοενεργειακών πρωτονίων κυρίως με ενέργειες από δεκάδες έως εκατοντάδες MeV, αλλά και ηλεκτρονίων και βαρύτερων ιόντων στο διάστημα (Solar Energetic Particles – SEPs), γνωστών και ως πρωτονικά γεγονότα. Όλες οι μορφές εκπομπής ενέργειας στην περίπτωση αυτή χαρακτηρίζονται από μια ισχυρή εκπομπή στις ακτίνες Χ. Με βάση αυτή την εκπομπή, οι ηλιακές εκλάμψεις διακρίνονται σε πέντε κατηγορίες A, B, C, M, X με βάση την καταγραφή τους από τους δορυφόρους GOES (Geostationary Operational Environmental Satellites). Κάθε μια από αυτές τις κατηγορίες διαιρείται σε επιμέρους υποκατηγορίες από το 0 έως το 9, και με τη χρήση ενός δεκαδικού ψηφίου σε ακόμα περισσότερες υποκατηγορίες. H μέγιστη ροή κάθε κατηγορίας είναι δέκα φορές μεγαλύτερη από αυτή της προηγούμενης, με την Χ να παρουσιάζει μέγιστη ροή στα 10^-4W/m². Οι ισχυρότερες και εντονότερες από αυτές είναι οι Μ και Χ.

Ο ηλιακός κύκλος 25 ξεκίνησε στις αρχές του 2020 και πλέον πλησιάζουμε στην κορύφωσή του που αναμένεται τον Ιούλιο του 2025. Τις πρώτες μέρες του Οκτωβρίου έχει δώσει αρκετές εκλάμψεις τύπου Μ και Χ με την ισχυρότερη να καταγράφεται στις 3 Οκτωβρίου στις 14:10 ώρα Ελλάδας και να είναι τύπου Χ9.05. Η έκλαμψη αυτή είναι η ισχυρότερη που έχει παρατηρηθεί στον τρέχοντα ηλιακό κύκλο και η 15η ισχυρότερη από το 1996 (η ισχυρότερη ήταν λίγο μετά το Halloween του 2003).

Η άφιξη της στη Γη τις επόμενες ημέρες αναμένεται να ενισχύσει τον ήδη από τα προηγούμενα επεισόδια διαταραγμένο διαστημικό καιρό στη Γη και να προκαλέσει ισχυρή γεωμαγνητική καταιγίδα τύπου G3. 

Βιβλιογραφία 

Πρέκα-Παπαδήμα, M. Δανέζης, Σ. Θεοδοσίου, and Δ. Καργιολάκη. Στα μονοπάτια

του Ήλιου. Εκδόσεις Δίαυλος, 2009.

H. V. Cane. Coronal Mass Ejections and Forbush Decreases. Space Science Review,

93:55–77, July 2000. doi: 10.1023/A:1026532125747.