Hiukkasmyrskyt
Auringon suurienergiaiset protonit kasvattavat ajoittain suurienergiaisten hiukkasten määrää Maan lähiavaruudessa.
Synty
Suurienergiaisia protoneja syntyy Auringon roihupurkauksissa erityisesti, jos niihin liittyy koronan massapurkaus. Protonit etenevät avaruudessa magneettikenttää seuraten. Planeettainvälisen avaruuden magneettikenttä on muodoltaan sellainen, että se ohjaa protoneja Maahan todennäköisimmin silloin, kun ne syntyvät lähellä Auringon länsireunaa (suunta, jossa auringonpilkut katoavat näkyvistä).
Suuren koronan massapurkauksen edetessä aurinkotuulessa sen eteen muodostuu shokki, joka voi myös kiihdyttää aurinkotuulen protoneja suuriin energioihin.
Ennustaminen
Hiukkasmyrskyjä voidaan periaatteessa ennakoida, kun Auringossa on havaittu voimakas roihu. Protonit saapuvat Maahan 20 minuutista tunteihin valon jälkeen, joten ennakkovaroitusaika on lyhyt. Lisäksi planeettainvälisen magneettikentän tarkkaa muotoa ei tunneta, joten ei voida tietää, ohjautuuko roihun protoneja Maahan vai menevätkö ne kaikki ohi.
Voimakkaan massapurkauksen suuntautuessa kohti Maata sen shokin kiihdyttämien protonien voidaan arvata aiheuttavan hiukkasmyrskyn, joka loppuu, kun massapurkauksen etureuna on ohittanut Maan. Tarkempi häiriön koon ennustaminen on tässäkin tapauksessa mahdotonta.
Kesto ja vaikutusalueet
Hiukkasmyrskyjen kesto vaihtelee tunneista pariin päivään. Alku on yleensä nopea ja suurimman energian protonit saapuvat ensin, minkä jälkeen protonien määrä ja energiataso hitaammin hiipuvat.
Maan magneettikenttä ja ilmakehä torjuvat protonisäteilyä, joten sillä on merkitystä etupäässä avaruudessa. Magneettikenttä päästää protoneja ilmakehään napa-alueilla, joten siellä säteilyannos voi vähän kasvaa myös korkealla lentävissä lentokoneissa voimakkaiden hiukkasmyrskyjen aikana.
Kokoluokittelu
Hiukkasmyrskyjen kokoluokittelu perustuu geostationaarisella radalla olevien satelliittien mittaamaan protonivuohon. Alla olevassa taulukossa kriteerinä on vähintään 10 MeV:n protonien vuo, yksikkönä s−1ster−1cm−2.
Hiukkasmyrskyt
Luokitus | Vaikutukset | Hiukkasvuo | Yleisyys |
---|---|---|---|
S5 Äärimmäinen |
Vakava suuren säteilyannoksen vaara avaruuskävelyllä olevilla astronauteilla. Miehistö ja matkustajat korkealla lentävissä lentokoneissa korkeilla leveysasteilla voivat altistua merkittävälle säteilyannokselle. HF-taajuusalueen radioyhteyksien katkokset mahdollisia napa-alueilla. Satelliittipaikannuksessa esiintyy vakavia virheitä napa-alueilla. Satelliiteissa merkittäviä toimintahäiriöitä ja pysyviä vahinkoja. Satelliitit saattavat vahingoittua käyttökelvottomiksi. |
105 | Harvemmin kuin kerran pilkkujaksossa |
S4 Ankara |
Vakava säteilyvaara avaruuskävelyllä olevilla astronauteilla. Miehistö ja matkustajat korkealla lentävissä lentokoneissa korkeilla leveysasteilla saattavat altistua säteilylle. HF-taajuusalueen radioyhteyksien katkokset mahdollisia napa-alueilla. Satelliittipaikannuksessa voi esiintyä virheitä napa-alueilla. Satelliiteissa toimintahäiriöitä. |
104 | 3 kertaa pilkkujaksossa |
S3 Voimakas |
Säteilyvarotoimet suositeltavia avaruuskävelyllä oleville astronauteille. Miehistö ja matkustajat korkealla lentävissä lentokoneissa korkeilla leveysasteilla saattavat altistua säteilylle. HF-taajuusalueen radioyhteyksissä mahdollista heikkenemistä napa-alueilla. Satelliittipaikannuksessa voi esiintyä virheitä napa-alueilla. Satelliiteissa pieniä toimintahäiriöitä. |
103 | 10 kertaa pilkkujaksossa |
S2 Kohtalainen |
Miehistö ja matkustajat korkealla lentävissä lentokoneissa korkeilla leveysasteilla saattavat altistua hieman kohonneelle säteilyannokselle. HF-taajuusalueen radioyhteyksissä pienet häiriöt mahdollisia napa-alueilla. Satelliittipaikannuksessa saattaa esiintyä pieniä häiriöitä napa-alueilla. |
102 | 25 kertaa pilkkujaksossa |
S1 Vähäinen |
Vähäisiä vaikutuksia HF-taajuusalueen radioaaltojen etenemiseen napa-alueilla. | 101 | 50 kertaa pilkkujaksossa |