Αρχική Νέα Εκπαίδευση - Επιστήμη Αποστολή για την κατανόηση των ηλιακών καταιγίδων, του Τάσου Σαραντή

Αποστολή για την κατανόηση των ηλιακών καταιγίδων, του Τάσου Σαραντή

20

 

Ένα ακόμη “οχυρό”, που μέχρι πριν από μια δεκαετία ήταν απόρθητο στην εξερεύνηση του διαστήματος, πέφτει στα “χέρια” των επιστημόνων. Ο φωτοδότης Ηλιος, στον οποίο εκδηλώνονται ισχυρότατες εκρήξεις υψηλής ενέργειας σωματιδίων που έχουν καταστροφικές επιδράσεις σε δορυφόρους και άλλες τεχνολογικές εφαρμογές και μπορούν να θέσουν σε κίνδυνο τους αστροναύτες που επιστρέφουν στη Γη, πρόκειται να μπει ακόμη περισσότερο στο μικροσκόπιο.

Δύο διαστημικά σκάφη της NASA, που θα εκτοξευτούν μαζί την ερχόμενη άνοιξη, θα έχουν τα απαραίτητα όργανα που θα τους επιτρέψουν να παρατηρήσουν μερικές από τις μεγαλύτερες εκρήξεις του Ηλιου και να τις μεταφέρουν σε τρισδιάστατες εικόνες στη Γη. Η αποστολή θα επιτρέψει στο μέλλον την έκδοση έγκυρων δελτίων διαστημικού καιρού, ανάλογων με τα δελτία πρόγνωσης καιρού, που θα επιτρέπουν τη θωράκιση των τεχνολογικών εφαρμογών και την ασφάλεια των αστροναυτών.


Για να γίνει κατανοητός ο τρόπος με τον οποίο οι βραχυπρόθεσμες αλλαγές στην ηλιακή δραστηριότητα επηρεάζουν τη Γη, πρέπει πρώτα να κατανοηθούν οι σχέσεις του Ηλιου με τη Γη. Ο Ηλιος είναι μια “μηχανή” που παράγει ηλεκτρισμό, η ενεργειακή γεννήτρια του ηλιακού μας συστήματος. Το φως του Ηλιου προμηθεύει με θερμότητα την ατμόσφαιρα της Γης, καθορίζει τον καιρό και καθιστά δυνατή τη ζωή.


Μαζί με το ηλιακό φως παράγεται και ο ηλιακός άνεμος που προκαλείται από την ένταση της ηλιακής δραστηριότητας, η οποία δημιουργεί ηλεκτρομαγνητικούς τυφώνες και εκπομπές φορτισμένων σωματιδίων. Αυτά τα σωματίδια εκτοξεύονται από τον Ηλιο με πολύ μεγάλες ταχύτητες που ξεπερνούν τα 400 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο.


Αν και η ταχύτητα του ηλιακού ανέμου είναι πολύ μεγάλη, η πυκνότητά του είναι πολλά εκατομμύρια φορές μικρότερη από την ατμοσφαιρική πυκνότητα στην επιφάνεια της Γης.  Καθώς ο ηλιακός άνεμος κατευθύνεται προς τη Γη, σπρώχνει το μαγνητικό της πεδίο το οποίο εκτείνεται βαθιά μέσα στο διάστημα, προς την ηλιόλουστη πλευρά της και το επιμηκύνει προς τη σκοτεινή της. Το μαγνητικό πεδίο της Γης στρέφει προς άλλες κατευθύνσεις το μεγαλύτερο μέρος του ηλιακού ανέμου δημιουργώντας μια προστατευμένη περιοχή, γνωστότερη ως μαγνητόσφαιρα.


Απτή απόδειξη του ηλιακού ανέμου είναι η ύπαρξη του φωτεινού φαινομένου που ονομάζουμε σέλας στους πόλους της Γης. Το σέλας δημιουργείται από τα μόρια υψηλής ενέργειας που εμπεριέχονται στον ηλιακό άνεμο τα οποία, συμπιέζοντας το μαγνητικό πεδίο της Γης, χτυπούν τους πόλους φωτίζοντάς τους. Το ποσοστό ενέργειας που πέφτει πάνω στους πόλους από τις διαστημικές ή ηλιακές καταιγίδες υπολογίζεται σε περίπου 100 δισεκατομμύρια Watt.


Ωστόσο, η μαγνητοσφαιρική ασπίδα της Γης δεν είναι εντελώς αποτελεσματική, αφού ένα μέρος του ηλιακού ανέμου περνάει διαμέσου του προστατευτικού φράγματος. Το φαινόμενο έχει καταλυτικές επιδράσεις στον πλανήτη μας που γίνονται ιδιαίτερα αισθητές στα συστήματα ηλεκτροδότησης. Σχεδόν κάθε χρόνο, σε περιοχές όπως ο Καναδάς και η Βόρεια Αμερική μετασχηματιστές αξίας πολλών εκατομμυρίων δολαρίων γίνονται “καπνός” από τις διαστημικές καταιγίδες, αφήνοντας ολόκληρες περιοχές επί ώρες δίχως ηλεκτρισμό.


Εξάλλου, οι διαστημικές καταιγίδες προκαλούν βλάβες σε τηλεπικοινωνιακούς δορυφόρους, σε διαστημόπλοια που η τροχιά τους εξαρτάται από τη Γη, σφάλματα προσανατολισμού στην πορεία πλοίων και αεροπλάνων και βλάβες σε υπολογιστές.


Τα δύο διαστημικά σκάφη που θα αποστείλει η NASA, με την ονομασία STEREO A και Β, θα εκτοξευτούν μαζί από το ακρωτήριο Κανάβεραλ την άνοιξη του 2006. Το πρώτο θα πετάει μέσα στη γήινη τροχιά, αλλά μπροστά από τον πλανήτη μας, ενώ το δεύτερο σε αντίθετη κατεύθυνση, “πίσω” από τον Ηλιο. Κατά τη διάρκεια της διετούς αποστολής τους, η οποία μπορεί να επιμηκυνθεί για πέντε ή έξι χρόνια ανάλογα με τη χρηματοδότηση, θα μεταδίδουν σε πραγματικό χρόνο τις παρατηρήσεις του Ηλιου στη Γη, όπου οι επιστήμονες θα μπορούν να τις αναπαράγουν σε τρισδιάστατες εικόνες. Ετσι, θα μπορούν να έχουν αναλυτικές τρισδιάστατες εικόνες τόσο του μητρικού μας αστεριού όσο και των ηλιακών εκρήξεων που επηρεάζουν τον διαστημικό καιρό. 


Το συνολικό κόστος της αποστολής αναμένεται να ανέλθει σε 460 εκατομμύρια δολάρια, συν 60 εκατομμύρια δολάρια που προέρχονται από ευρωπαίους συνεργάτες, Στις παρατηρήσεις των διαστημικών σκαφών STEREO θα προστεθούν και αυτές που λαμβάνονται από το διαστημικό παρατηρητήριο SOHO και από τον δορυφόρο ACE, που μεταδίδει προειδοποιήσεις για τις επερχόμενες διαστημικές καταιγίδες 40 λεπτά με μία ώρα πριν εκδηλωθούν στην περιοχή της Γης.


(κείμενο στη βάση)


Η πιο έντονη ηλιακή δραστηριότητα της τελευταίας χιλιετίας


Η τελευταία ισχυρή ηλιακή έκρηξη που σημειώθηκε τον περασμένο Σεπτέμβριο καταγράφηκε από το Διαστημικό Περιβαλλοντικό Κέντρο της αμερικανικής Εθνικής Υπηρεσίας Ωκεανών και Περιβάλλοντος, κατατάχθηκε ως η τέταρτη ισχυρότερη της τελευταίας 15ετίας. Η πηγή της έκρηξης προήλθε από μια ηλιακή κηλίδα, μια ενεργή περιοχή στον ήλιο, που μέσα σε δύο εβδομάδες παρήγαγε μια σειρά σημαντικών ηλιακών εκρήξεων. Αν και η συγκεκριμένη ηλιακή έκρηξη δεν κατευθύνθηκε προς τον πλανήτη μας, οι επιστήμονες εξέδωσαν προειδοποίηση για πιθανότητα εκδήλωσης ισχυρών διαστημικών καταιγίδων, δεδομένου ότι η ενεργή περιοχή του Ηλιου γύριζε προς τη Γη. Πάντως, η συγκεκριμένη ηλιακή έκρηξη προκάλεσε έντονα προβλήματα στις επικοινωνίες που χρησιμοποιούνται από τις υπηρεσίες έκτακτης ανάγκης κατά μήκος της ακτής του Περσικού Κόλπου, αλλά και στις ραδιοφωνικές συχνότητες στη φωτεινή πλευρά της γης. Τα αίτια που δημιουργούν τις ηλιακές εκλάμψεις αποτελούν σε μεγάλο βαθμό ένα ανεξήγητο μυστήριο. Σύμφωνα με τις εκτιμήσεις των επιστημόνων που έχουν συλλέξει στοιχεία για την εμφάνιση των ηλιακών κηλίδων για τα τελευταία 1.150 χρόνια, η δραστηριότητα του Ήλιου είναι σήμερα πιο έντονη από οποιαδήποτε άλλη περίοδο την τελευταία χιλιετία.


του Τάσου Σαραντή, ΗΜΕΡΗΣΙΑ- 26/11/05