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