Ο Ήλιος και το Halloween

Στις 28 Οκτωβρίου ο Ήλιος μάς χάρισε ακόμα μια παράσταση. Στις 15:17, μια ομάδα ηλιακών κηλίδων έδωσε μια πολύ ισχυρή έκλαμψη, δηλαδή μια απότομη εκπομπή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, ορατή από τα ραδιοκύματα ως τις ακτίνες Χ και γ. Ήταν η πρώτη ισχυρή έκλαμψη του νέου ηλιακού κύκλου και συνοδεύτηκε από μια εκτόξευση υλικού της ατμόσφαιρας του Ήλιου στο διάστημα, μια εκτίναξη στεμματικής μάζας. Το υλικό που εκτοξεύτηκε με ταχύτητα μεγαλύτερη των 1000 χλμ/δευτερόλεπτο επηρέασε το διαστημικό περιβάλλον γύρω από τη Γη, περίπου δυο μέρες αργότερα, κατά τη διάρκεια του Halloween. Το αποτέλεσμα ήταν διαταραχές στο μαγνητικό πεδίο του πλανήτη μας και εμφανίσεις πολικού σέλαος σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη. Την εβδομάδα που ακολούθησε είχαμε άλλη μια τέτοια εκτίναξη με κατεύθυνση τη Γη, η οποία επίσης προκάλεσε πολύ εντυπωσιακές εμφανίσεις σέλαος. 

Τα εκρηκτικά φαινόμενα του Ήλιου δεν έχουν, φυσικά, σχέση με το Halloween και τις μεταμφιέσεις. Ωστόσο, στη συλλογική συνείδηση των ηλιακών και διαστημικών φυσικών, η γιορτή συνδέεται με μια σειρά από εξαιρετικά έντονα φαινόμενα. Από τα μέσα Οκτωβρίου ως τις αρχές Νοεμβρίου του 2003, ο Ήλιος εξαπέλυσε μερικές από τις ισχυρότερες εκλάμψεις και εκτινάξεις στεμματικής μάζας που έχουν καταγραφεί ποτέ, τις «ηλιακές καταιγίδες του Halloween». Τα φαινόμενα επηρέασαν το διαστημικό περιβάλλον κοντά στη Γη, προκαλώντας βλάβες και δυσλειτουργίες σε διαστημικά παρατηρητήρια και δίκτυα ηλεκτροδότησης και αναγκάζοντας αεροπορικές εταιρείες να μεταβάλουν το πρόγραμμα των πτήσεων. Το πολικό σέλας ήταν ορατό ακόμα και από περιοχές της νότιας Ευρώπης και της Μεσογείου! 

Τα φαινόμενα αυτά καταδεικνύουν τη σημασία της κατανόησης και πρόβλεψης του διαστημικού καιρού,  δηλαδή της αλυσίδας φαινομένων του Ήλιου, του διαστήματος, του γήινου μαγνητισμού και της ανώτερης ατμόσφαιρας, συμπεριλαμβανομένων των επιπτώσεών τους. Πρόκειται για ένα πεδίο που συνδυάζει βασική και επιχειρησιακή έρευνα και συνδυάζει πολλά γνωστικά πεδία και ειδικότητες, όπως η ηλιακή και η διαστημική φυσική, η γεωφυσική, τα μαθηματικά, η επιστήμη των υπολογιστών, η μηχανική μάθηση, η οικονομία κ.α.  

Σε ό,τι αφορά τη φυσική του Ήλιου, γνωρίζουμε ότι τα εκρηκτικά φαινόμενα της ατμόσφαιράς του οφείλονται στον ισχυρό μαγνητισμό που συγκεντρώνεται στα κέντρα δράσης, όπου βρίσκονται οι ηλιακές κηλίδες. Τις τελευταίες δεκαετίες παρατηρούμε την ατμόσφαιρα του Ήλιου με τηλεσκόπια στη Γη και στο διάστημα, συλλέγοντας την ακτινοβολία που εκπέμπει και απορροφά στα ραδιοφωνικά κύματα, το ορατό φως, το υπεριώδες, τις ακτίνες Χ, κ.α. Με τις εικόνες και τις μετρήσεις μας προσπαθούμε διακρίνουμε τους μηχανισμούς που δρουν στον Ήλιο και να καταλάβουμε πώς αλληλεπιδρούν τα ισχυρά μαγνητικά πεδία με το υλικό της ατμόσφαιράς του. Καταστρώνουμε μοντέλα πρόγνωσης των εκλάμψεων και των CMEs, καθώς και των υπολοίπων φαινομένων που τα συνοδεύουν. Με τις ίδιες παρατηρήσεις προσπαθούμε να δώσουμε απαντήσεις σε σημαντικά ερωτήματα που αφορούν τη φυσική ενός αστεριού. Μελετάμε τα φαινόμενα μικρής κλίμακας της ηλιακής ατμόσφαιρας, τη μεταβολή των μαγνητικών πεδίων του «ήρεμου» Ήλιου και τα διάφορα είδη κυμάτων που τα διαπερνούν, προσπαθώντας να εντοπίσουμε τους μηχανισμούς που μεταφέρουν ενέργεια μέσα στην ηλιακή ατμόσφαιρα.

Με τις εικόνες και τις μετρήσεις μας προσπαθούμε να «δούμε» τον Ήλιο κάτω από τις πολλές του μεταμφιέσεις, να κατανοήσουμε πώς λειτουργεί ένα αστέρι και με ποιους τρόπους επηρεάζει τον πλανήτη μας.

Πηγές:

https://www.swpc.noaa.gov/phenomena

Tsurutani et al. 2005, Geophysical Research Letters Vol. 32, L032S09.