Furtună solară

Dezambiguizare - Dacă sunteți în căutarea pentru romanul lui Åsa Larsson, consultați Furtuna solară (roman) .

Acest articol sau secțiune despre subiectul astronomiei lipsește sau lipsește de note specifice și referințe bibliografice . Deși există o bibliografie și / sau legături externe , nu există o contextualizare a surselor cu note de subsol sau alte referințe precise care indică cu exactitate originea informațiilor. Puteți îmbunătăți această intrare citând mai precis sursele . Urmați sfaturile de proiectare de referință .

Interacțiunea particulelor solare cu magnetosfera

O furtună solară este o perturbare a magnetosferei terestre, de natură temporară, cauzată de activitatea solară și detectabilă de magnetometri în fiecare punct al Pământului .

În timpul unei furtuni solare, Soarele produce emisii puternice de materie din coroana sa, care generează un vânt solar puternic, ale cărui particule cu energie ridicată afectează câmpul magnetic al Pământului la 24 până la 36 de ore după ejecția masei coronare .

Acest lucru se întâmplă numai atunci când particulele de vânt solar călătoresc spre Pământ . Presiunea vântului solar se modifică în funcție de activitatea solară și aceste modificări modifică curenții electrici prezenți în ionosferă . Furtunile magnetice durează în general 24 - 48 de ore, deși unele pot dura câteva zile.

În 1989 , o furtună electromagnetică a avut loc peste cerurile din Québec ^[1] , provocând o aurora boreală vizibilă până în Texas .

Efectele furtunilor

Radiații periculoase

Vântul solar eliberează particule intense, cu energie ridicată, care pot genera radiații dăunătoare oamenilor, la fel ca radiațiile nucleare cu energie redusă. Atmosfera și magnetosfera Pământului acționează pentru a oferi o protecție adecvată la nivelul solului, dar astronauții din spațiu sunt supuși unor doze potențial letale de radiații ionizante . Pătrunderea particulelor cu energie ridicată în celule poate provoca leziuni cromozomiale, cancer și alte probleme de sănătate. Dozele mari pot fi fatale.

Protonii solari cu energie peste 30 MeV sunt deosebit de periculoși. În octombrie 1989 , Soarele a produs particule atât de energice încât ar putea provoca moartea unui astronaut care se găsise pe Lună doar cu protecția costumului său spațial.

Protonii solari pot produce probleme de radiații chiar și la bordul zborurilor programate la altitudini mari. Deși aceste riscuri sunt scăzute, monitorizarea emisiilor solare vă permite să evaluați o posibilă modificare a planului de zbor.

Biologie

Există din ce în ce mai multe dovezi empirice ale schimbărilor pe care le suferă sistemele biologice ca urmare a furtunilor magnetice. Interesul pentru studiul subiectului a determinat Uniunea Radio-Științifică Internațională (URSI) ^[2] să creeze o nouă comisie numită „Comisia K”.

Cele mai interesante studii au fost efectuate cu privire la modificarea sistemului de orientare a porumbeilor și a altor animale, cum ar fi delfinii și balenele , care posedă sisteme de orientare bazate pe magnetismul terestru.

Deteriorarea sistemelor

Comunicații

Sistemele de comunicații folosesc ionosfera pentru a reflecta semnalele radio pe distanțe mari. Furtunile ionosferice pot afecta comunicațiile radio la toate latitudinile.

Frecvențele televizoarelor și ale radiourilor sunt relativ puțin afectate de activitatea solară, dar undele scurte pământ-aer și radio amator (frecvențe sub 30 MHz) sunt adesea întrerupte.

Unele instalații militare pot fi afectate de activitatea solară. Radarul poate fi unul dintre sistemele potențial supuse deteriorării.

Liniile telegrafice din trecut erau adesea supuse efectelor furtunilor magnetice.

Sisteme de navigație

Sistemele de navigație precum GPS , LORAN pot fi grav deteriorate în timpul activității solare intense.

O tehnologie utilizată în astfel de cazuri, pentru a asigura continuitatea funcționării GPS, este așa-numita monitorizare autonomă a integrității receptorului (RAIM). În orice caz, tehnologia RAIM se bazează pe presupunerea că o mare parte a constelației GPS este încă funcțională fără daune, deci pare ineficientă dacă furtuna geomagnetică a modificat funcționarea întregii constelații.

Sateliți

Furtunile și emisiile lor ultraviolete lovesc violent atmosfera superioară provocând expansiunea acesteia. Straturile de aer mai cald se ridică și densitatea la care orbitează sateliții (aproximativ 1000 km) crește semnificativ. Consecința este o deplasare a satelitului în spațiu, ceea ce determină o schimbare lentă a orbitei gravitaționale. Dacă nu se efectuează o manevră de corecție asupra sateliților care orbitează în centura interioară a atmosferei, aceștia tind să se apropie de suprafața pământului cu un risc ridicat de a fi arși prin frecare cu acesta.

Vulnerabilitatea sateliților depinde de poziția relativă în care se află.

Miniaturizarea componentelor satelitului le-a făcut, de asemenea, mai vulnerabile.

Explorări geologice

Câmpul magnetic al Pământului este folosit de geologi pentru a determina structurile de rocă ale scoarței terestre. Geologii sunt obișnuiți să caute rezerve de materii prime, cum ar fi zăcăminte de gaze, petrol și minerale și pot efectua astfel de căutări numai atunci când câmpul pământului este în stare de repaus, fără modificări ale măsurătorilor.

Piloni electrici

Când un câmp magnetic se mișcă lângă un conductor, cum ar fi un cablu, un conductor indus este generat în conductor. Acest lucru se întâmplă și pe scară largă în timpul furtunilor pe toate liniile electrice lungi. Companiile de electricitate care transmit electricitate clienților lor pe linii lungi (de cel puțin 1-10 km) sunt, prin urmare, predispuse la deteriorarea echipamentelor.

Daunele apar din cauza oscilației și nu din cauza intensității curentului generat, care este de câteva microtesle.

Prevenirea daunelor se poate realiza prin îngroparea cablurilor în pământ, plasarea paratrăsnetelor de-a lungul cablurilor sau reducerea tensiunii transformatoarelor și utilizarea cablurilor de cel mult 10 km.

Țevi de apa

Fluctuația rapidă a câmpului geomagnetic produce daune chiar și conductelor de apă, odată cu modificarea măsurării debitului din cauza defecțiunii contoarelor. În plus, nivelul de coroziune crește datorită curenților induși.

Notă

Elemente conexe

• Eveniment Carrington
• Camp magnetic
• Atmosfera Pământului
• Câmpul geomagnetic
• Vânt solar
• Ciclul solar
• Ejectia masei coronare
• Furtună geomagnetică din martie 1989
• Furtună geomagnetică din 1859

Bibliografie (în engleză)

• Bolduc, L., Observații și studii GIC în sistemul energetic Hydro-Québec . J. Atmos. Sol. Terr. Phys., 64 (16), 1793-1802, 2002.
• Carlowicz, M. și R. Lopez, Furtuni de la soare, Joseph Henry Press, 2002, www.stormsfromthesun.net [1]
• Davies, K., 1990, Radio Ionosferic Peter Peregrinus, Londra.
• Eather, RH, 1980, Majestic Lights AGU, Washington, DC
• Garrett, HB și CP Pike, eds., 1980, Sistemele spațiale și interacțiunile lor cu mediul spațial al Pământului New York: Institutul American de Aeronautică și Astronautică.
• Gauthreaux, S., Jr., 1980, Animal Migration: Orientation and Navigation , Capitolul 5. Academic Press, New York.
• Harding, R., 1989, Survival in Space Routledge, New York.
• Joselyn JA, 1992, Impactul erupțiilor solare și al furtunilor magnetice asupra oamenilor EOS, 73 (7): 81, 84-85.
• Johnson, NL și DS McKnight, 1987, Artificial Space Debris Orbit Book Co., Malabar, Florida.
• Lanzerotti, LJ, 1979, Impactul procesului ionosferic / magnetosferic asupra științei și tehnologiei terestre . În Fizica plasmatică a sistemului solar, III , LJ Lanzerotti, CF Kennel și EN Parker, eds. North Holland Publishing Co., New York.
• Odenwald, S., 2001, „Cel de-al 23-lea ciclu: învățarea de a trăi cu o stea furtunoasă”, Columbia University Press.
• Odenwald, S., 2003, „Impactul uman al vremii spațiale”, http://www.solarstorms.org .
• Campbell, WH, 2001, Magnetismul pământului: un tur ghidat prin câmpuri magnetice , știința și tehnologia Harcourt. Co., New York

linkuri externe

• ( EN )Furtună solară , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
• Articol de presă intitulat „O furtună solară ne va stinge”
• Articolul Furtuna solară din 10 ianuarie 2014

Portalul de astronomie

Portalul de fizică