Sarki fény a Nemzetközi Űrállomás fedélzetéről

 A 11 éves napciklusokat 1755 óta jegyzik, a Nap ilyenkor eléri legnagyobb intenzitását, és a felszínén megjelenő napfoltokból erőteljes napkitöréseket bocsát ki. Bár az ember megjelenése óta rengeteg napciklus tombolt már, úgy tűnik, hogy civilizációnk még sosem volt ennyire törékeny a Nap pusztító erejével szemben. A gyenge pontunk a technológiai fejlettség.

Az elmúlt hetekben elmaradt a várva várt északi fény Magyarországon, pedig több X-kategóriás napkitörést (flert) is küldött felénk a Nap, és a hazánknál délebbre fekvő szélességi körökön is észlelték a látványos égi jelenséget. A sarki fény szokatlan erejét az AR1429 napfolt okozta, amely március 2-án tűnt fel a napkorongon, és két héten át kíméletlenül bombázta a Földet a heves kitöréseivel.

Az AR1429 tombolása 

A napkitörések erősségét egy ötfokú skálán mérik: az A, B, C, M, X betűkkel jelzett szintek között tízszeres a szorzó. A hatalmas AR1429 több, C- és M - kategóriájú fler után március 5-én egy X - 1.1 erősségű napkitörést lövellt a Föld felé, amelyet koronakidobódás (CME) is kísért. A fler kimaradásokat okozott a rádiós kommunikációban Kínában, Indiában és Ausztráliában.

 Az AR1429 ezután kilenc darab M-es, majd március 7-én hajnalban egy X - 5,4 erősségű kitörést bocsátott ki,  amelyet aztán egy X-1,3-es flerrel is megfejelt. A SpaceWeather.com március 9-én az X-5,4-es kitörés miatt olyan heves geomágneses vihart jelentett, amely az Egyesült Államokban még Texasban is láthatóvá tette az északi fényt.

Az addigra már hét Föld méretű AR1429 tombolása folytatódott: egy M-6-os, majd egy M-8-as flert is küldött a Föld felé. A kitörést kísérő CME március 12-én csapódott be, és olyan helyeken is szokatlanul erős és hosszan tartó sarki fényt gerjesztett, ahol az egyébként megszokott jelenségnek számít.  Bár az AR1429 mára elfordult a Földtől, búcsúzóul még küldött egy M-7-es flert március 13-án, amely két nappal később érte el a bolygót.

A napfolt heves aktivitása csak ízelítő volt abból, amit a napciklus 2013-as csúcsakor kell elviselnie a Földnek. Az X-kategóriás kitörések pedig veszélyesek is lehetnek az emberiségre, hiszen ma már életünk nehezen elképzelhető az elektromos hálózatok nélkül, azok pedig ki vannak szolgáltatva a flereknek. A történelem során eddig már kétszer volt rá példa, hogy miként befolyásolhatja a földi hálózatokat egy hevesebb napkitörés.

Pánik és sötétség

Első alkalommal 1859-ben sütött meg napkitörés nagy kiterjedésű kommunikációs hálózatot, pedig ez a technológia akkor még gyerekcipőben járt. A 10. napciklusban kitört szuper napvihart, vagy Carrington-eseményt az eddig feljegyzett legerősebb kitörés okozta, amelyet Richard Christopher Carrington észlelt. A Carrington-szuperflert több kisebb és egy hatalmas koronakidobódás is kísérte, amely az átlagos 3-4 naphoz képest rekordidőnek számító 17 óra alatt érte el a Földet. Szeptember 1-jés és 2-án a valaha feljegyzett legnagyobb geomágneses vihar jött létre. A sarki fényt az egész bolygón, de még a Karib-térségben is észlelték. A Sziklás-hegységben annyira erősen izzottak a fények, hogy az aranyásók hajnali egykor kezdtek reggelit készíteni, mert azt hitték, hogy már pirkad. Az emberek az újságot is el tudták olvasni a sarki fénynél.

Akkoriban azonban a rémületen kívül nem okozott nagyobb gondot a brutális napkitörés, mert a kommunikációs technológia csúcsát a távíró jelentette, abból is a vezetékes fajta. A távvezetékek és az oszlopok szikráztak, a távírók pedig egész Európában és Észak-Amerikában kisültek, és egy-két kezelőt agyon is csaptak. A csillagászok még nem ismerték a jelenség magyarázatát, a tudományos alapot maga a Carrington-szuperfler adta meg. A Scientific American 1859-es októberi számában szerepelt először, hogy „most már megalapozott az összefüggés a sarki fény és az elektromosság és a mágnesesség között”.

A 22. napciklusban már nagyobb volt a kár és a pánik. 1989-ben a Hydro-Québec nevű kanadai áramszolgáltató rendszerét teljesen megsütötte egy napkitörés. A fler március 13-án hajnali 2 óra 44 perckor érte el a Földet, és agresszív geomágneses vihart gerjesztett. A Hydro-Québec az oldalán azt írja, hogy már március 12-én nagy feszültségingadozásokat tapasztaltak a távvezetékekben. Hiába próbálták meg stabilizálni a rendszert, az a fler megérkezése után egy perccel összeomlott, és az egész tartomány több mint kilenc órára sötétségbe borult. A kimaradás idején hatmillió ember maradt áram és fűtés nélkül. A flernek nem csak Kanadában volt hatása: a sarki fényt Texasban is látni lehetett, és több NASA műholddal órákig nem lehetett felvenni a kapcsolatot.

Az ellentétek vonzásában

A kutatók a NOAA Facebook oldalán nagyon jó magyarázattal szolgálnak arra, hogy mostani X-5,4-es kitörés miért nem hatott úgy, mint az 1859-es és az 1989-es flerek. Egy geomágneses vihar akkor lesz erős, ha a becsapódó CME részecskefelhőjében a mágneses mező ellentétes polaritású, mint amilyen a Föld magnetoszférája. Amikor a fler ellentétes polaritású mágneses felhője eléri a magnetoszférát, akkor a Napból származó részecskék behatolnak a Föld mezőjébe, és heves geomágneses vihar keletkezik. Amikor azonban a napkitörés mágneses felhője azonos pólusú, mint a magnetoszféra, akkor a vihar enyhe lesz. Bár az X-5,4-es kitörésnek a mágneses mezője is nagyon erős volt is, a polaritása megegyezett a magnetoszféráéval.

A NASA minden napkitörés mágneses polaritását ellenőrzi a Nap és a Föld között keringő ACE (Advanced Composition Explorer) nevű szondájával, a SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) és a STEREO iker-űrszondákkal pedig a napfolttevékenységet és a kitöréseket figyelik meg. A NOAA űridőjárás-központja a szondák adatait használja az előrejelzéseihez. 

Deep impact

Bár az M-kategóriájú napkitöréseknek akár pozitív hatása is lehetnek, ma egy Carrington-szuperfler szinte az összes földi infrastruktúrára és szolgáltatásra végzetes lenne, mert majdnem mindegyik az elektromos hálózaton alapszik. A gazdaságnak, az iparnak és az egyéb szolgáltatásoknak más-más hatásokra kell készülniük, ha egy ilyen napkitörés bekövetkezik. A műholdas kapcsolatra támaszkodó légitársaságoknak olyan földrajzi szélességeken kell irányítaniuk a járataikat, ahol lehetségesek más kommunikációs formák is. A GPS technológiára alapozó ágazatoknak el kell majd halasztaniuk a tevékenységeiket.

A meganapkitörés elsősorban a kisebb földrajzi szélességeken fekvő nagyvárosok lakóit veszélyeztetné. Az itt élő emberek élelmiszer- és ivóvízellátása, a városok fűtésrendszere, a közlekedés, a világítás, a hűtőrendszerek, és az egészségügyi ellátás mind a távvezetékek épségétől és az erőművek működésétől függnek. Egy pillanat alatt megszűnnének azok a természetesnek vett feltételek, hogy a csapból folyik a víz, hideg időben van fűtés az otthonunkban, az áruházak polcairól bármikor hozzájuthatunk akár hűtést igénylő élelmiszerekhez is, és a kórházakban korszerű ellátás elérhető. A kormányoknak ezért meg kell erősíteniük az elektromos hálózatokat és alternatív energiaforrásokat biztosítaniuk a katasztrófa megerősítésére.

Jól látszik a több földnyi méretű napfolt ezen az Új-Mexikó államban készült infrafelvételen. Fotó: David Tremblay / Spaceweather

Forgácsné Dr. Dajka Emese, az ELTE Csillagászati Tanszékének munkatársa szerint Magyarországon a napciklus tetőpontján sem fordulhatna elő, hogy az egész elektromos hálózat tönkremenjen, mert ehhez nagyon sok feltételnek kell egyszerre teljesülnie. A Föld eleve csak akkor van veszélyben, ha a napfoltok felénk fordulnak. Emellett Magyarországot az is megvédheti, hogy az Északi-sarktól elég távol fekszik, bár a sarki fény és a geomágneses viharok nem csak a földrajzi elhelyezkedéstől függnek. Dajka Emese az Indexnek azt is elmondta, hogy az 1989-es kanadai áramszünet emberi mulasztáson is múlt, mert a vezetékrendszert nem készítették fel ekkora túlterhelésre.

Magyar égen is cirkálhat auróra

A SpaceWeather.com szerint az AR1429 miatt az északi fényt az Egyesült Államokban még a déli Kansasben is látták. Kansas Magyarországnál jóval délebbi szélességi körökön helyezkedik el, a sarki fényt nálunk mégsem lehetett látni. Ennek egyrészt az az oka, hogy a Föld mágneses északi pólusa nem egyezik meg a földrajzi Északi-sarkkal, a déli pólusa pedig nem azonos a Déli-sarkkal. Az elcsúszás miatt nem lehet csupán a földrajzi elhelyezkedésre alapozva megjósolni, hol lesz látható a sarki fény. A mágneses északi pólus a Föld magjának változásai miatt folyamatosan vándorol, 2001-ben még Kanada északi részén volt, 2009-ben viszont már Oroszország felé mozdult el. A másik fő ok az, hogy a sarki fény öve nem párhuzamos a szélességi körökkel, mivel maga az öv ovális alakú. Így hiába van Budapest ugyanazon a szélességi körön, mint Seattle, ahol órákig lehetett csodálni az északi fényt, nálunk mégsem lehetett látni.

Magyarországon már többször is előfordult északi fény, tehát nem lehetetlen, hogy a mostani napciklus 2013-as tetőpontjáig ismét megcsodálhatjuk. Mizser Attila, a Magyar Csillagászati Egyesület főtitkára szerint 2003 novemberében, az előző napciklus tetőzésénél nyolc órán át tartó észlelések is voltak. Azt is elmondta az Indexnek, hogy északi fényre egyelőre kevés az esély Magyaországon, ám a napciklus még mindig nem érte el a maximumát, így később lehet olyan szerencsénk, mint 2003-ban. Az MCSE honlapján egyébként meg lehet nézni a 2003-as sarki fény képeit.

A fenti feltételek teljesülése mellett az sem árt, ha tiszta az ég, nincs telihold és a fényszennyezést is kikerüljük. Magyarországról a földrajzi elhelyezkedése miatt egyébként az északi égbolt alján érdemes keresni az aurórát, ezért az a legjobb, ha valamilyen magaslatról nézzük. A jelenséget fényképezőgéppel felszerelkezve érdemes megfigyelni, mert a gép akkor is látja a színes fényeket, ha azok az emberi szemnek túl gyengén látszanak. Itt látható egy animáció a kitörések geomágneses hatásáról : http://iswa.gsfc.nasa.gov/downloads/20120303_235600_anim.tim-den.gif

forrás :  http://index.hu/tudomany/2012/03/26/2013_az_orjongo_nap_eve/ 

A fotok : SOHO / NASA / ESA, David Tremblay / Spaceweather,