Solstormer, vanligvis omtalt som CMEs (Coronal Mass Ejections), er elektronisk ladede partikkelstrømmer fra magnetisk aktive områder på Solen som også kan treffe Jorden.
Når partikkelstormen trenger inn i atmosfæren, blir den styrt videre langs de magnetiske feltene som omgir Jorden – det såkalte geomagnetiske felt. De kraftigste solstormene påvirker de geomagnetiske feltene og skaper elektriske strømmer.
Solstormer kan forstyrre navigasjon og kommunikasjon samt jordbaserte elektriske kraftoverføringslinjer. Men som vi også har sett den siste tiden skaper de et vakkert nordlys.
Les også: Nordlys: Dette er vitenskapen bak lyset
Det er de høyenergiske solstormpartiklene som vekselvirker med jordens atmosfære som skaper lyset (aurora borealis). Svært sterke stormer fører til nordlys ytterlig høyt opp i atmosfæren som derved også kan observeres fra lave geografiske breddegrader.
Solvind er også strømmer av elektrisk ladede partikler utover i solsystemet. Disse partiklene treffer og penetrerer jordens magnetosfære, og skaper både nordlys og geomagnetiske forstyrrelser. Strømmehastigheten til solvind og til middels sterke solstormer er omtrent den samme. Mens svært sterke stormer kan ha en hastighet som er opptil fem ganger raskere.
Konsekvensene av å bli truffet av solstormer er betydelig forskjellig og potensielt truende siden deres partikkeltetthet er opptil 1000 ganger høyere.
Amatørastronomer oppdaget den første registrerte solstorm
Den 1. september 1859 observerte to britiske amatørastronomer, Richard Christopher Carrington og Richard Hodgson, en stor solflekk gjennom teleskopene sine De la merke til kortvarige, lyse glimt i små områder i flekken. Carrington antok først at de ekstra lyse lokale områdene kunne skyldes optiske feil i teleskopet, men han innså snart at de hadde registrert reelle lysutbrudd på soloverflaten.
De påfølgende to nettene ble det registrert kraftige geomagnetiske forstyrrelser som varte i flere timer i en rekke land. Forstyrrelsene omfattet sterke elektriske strømmer i jordens atmosfære, som forstyrret telegraflinjer og elektriske transportnettverk. I tillegg oppstod det telegrafiske problemer og intense nordlys. Langvarige nordlys ble observert over hele USA og på lave geografiske breddegrader i Europa. Carrington og hans samtidige kolleger innså raskt at det måtte være en sammenheng mellom de hittil ukjente observerte stråleutbruddene på Solen og de kraftige geomagnetiske forstyrrelsene, via kraftige massestrømmer.
Solstormer i dag og tidligere
Den neste kraftige solstormen ble registrert i mars 1989. En amerikansk kommunikasjonssatellitt ble ødelagt av en mindre solstorm i januar 1997, noe som førte til blackout av strømnettet og internettbasert kommunikasjon over Quebec, Canada, som varte i mer enn ni timer. En solstorm med Carrington-stormens styrke ble registrert 23. juli 2012, men den passerte i en bane utenfor jordkloden.
Hadde den truffet oss, ville den utvilsomt skapt store problemer for dagens sterkt internettbaserte samfunn.
Tidligere massive solstormer har satt sine fotavtrykk i vekstringene i gamle trær ved den radioaktive isotopen karbon-14. Protoner i solstormgassen som trenger inn i jordatmosfæren, kolliderer og binder seg med nitrogen-14 atomer og blir isotopen karbon-14. Med en halveringstid på 5730 år er karbon-14 spesielt egnet for datering av store solstormer som fant sted langt tilbake i tiden. Slike studier har påvist utbrudd i årene 774-775 og 993-994 etter kristus, med styrke tilsvarende Carrington-stormen i 1859. Den første stormen var trolig betydelig kraftigere enn Carrington-stormen. Vekstringer i forhistoriske trær antyder at en monsterstorm kan ha rammet jorden for 14 300 år siden.
Hva bestemmer solstormers styrke og hyppighet?
Solstormer oppstår i lokale konsentrasjoner av magnetfelter på soloverflaten. Brå forstyrrelser i magnetfeltenes struktur fører til eksplosiv gassoppvarming og utstråling (flares), samt trykkøkning som skyver den varme gassen ut i rommet med stor hastighet. Den resulterende solstormen blir styrt av magnetiske felter som er forankret i det aktive området.
De få kraftige Carrington-type solstormer som er registrerte de siste to hundre år har forekommet nær maksimum i de elleveårige solflekksyklusene. Det understreker at de som forventet er knyttet til høy magnetisk aktivitet.
Studier av unge, sollignende stjerner har vist at magnetisk aktivitet avtar betydelig med stjernens alder. Magnetisk aktivitet er sterkt knyttet til stjernens rotasjonshastighet, hvor rask rotasjon medfører høy aktivitet. Solvind og solstormer fører begge til at Solen jevnlig mister masse og dermed redusert rotasjonshastighet. Solen roterte ti ganger raskere da den var nydannet for fire og en halv milliarder år siden. Da var den enormt aktiv.
Vi blir ikke rammet av alle solstormer
Plasseringen av CME-utbrudd på den synlige overflaten til den roterende Solen bestemmer om den resulterende stormen vil treffe Jorden eller ikke. Partikkelstrømmer med bane rettet mot Jorden når vanligvis frem to til tre dager etter utbruddet.
Vår klode blir gjennomsnittlig truffet av 20 solstormer hvert år, som sjelden fører til merkbare forstyrrelser. Kraftige, potensielt skadelige solstormer er sjeldne og uforutsigbare.
Hvordan kan vi beskyttes mot truende solstormer?
Dagens samfunn er sterkt avhengig av satellittbasert kommunikasjon og navigasjon og dermed sårbare for solstormer. I tillegg til massestrømmer kan ultrafiolett stråling og røntgenstråling knyttet til solstormer også føre til betydelig skade på de omkring 7000 satellitter som dekker dagens aktuelle behov. Strømnett på jordoverflaten påvirkes også av kraftige solstormer.
Det er mulig å forutse solstormer til en viss grad.
Overvåkning av solstormer med teleskoper på bakken og i rommet er rettet mot magnetisk aktive områder på soloverflaten for registrering av kraftige lysutbrudd. Disse oppstår forut for kraftige massestrømmer ut gjennom Solens korona.
Utbruddets beliggenhet på soloverflaten avgjør om massestrømmen vil treffe jorden eller ikke. Informasjon om romvær, inkludert kraftige lys- og masseutbrudd, er nå tilgjengelig på Norwegian centre for space weather. En norsk romværtjeneste er under utvikling ved Universitetet i Tromsø.
.jpg?alt=listing)