Η Γη συμμετέχει ενεργά στο διαστημικό καιρό

Από σελίδα του NewScientist, 10 Μαίου 2002

Οι γεωμαγνητικές θύελλες και η διάβρωση της ατμόσφαιρας είναι η τιμή που καταβάλλει η Γη για την προστασία της από τις ριπές των ηλιακών σωματιδίων.

Δύο έτη παρατηρήσεων από το διαστημικό σκάφος IMAGE της NASA, δείχνουν ότι κάθε ηλιακό ξέσπασμα διώχνει περίπου 100 τόνους οξυγόνου έξω από την εξωτερική ιονόσφαιρα. Το μεγαλύτερο μέρος αυτού χάνεται στο διάστημα, αλλά ένα μικρό μέρος παγιδεύεται από το γήινο μαγνητικό πεδίο.

Αυτά τα σωματίδια μεταφέρουν εξαιρετικά υψηλή ενέργεια και  αυτά είναι, παρά τα ηλιακά σωμάτια που νομίζαμε έως τώρα, που σκανδαλίζουν τις γεωμαγνητικές θύελλες, είπε ο Richard Fisher της NASA, διευθυντής του τμήματος σύνδεσης Ήλιου-Γης.

Οι γεωφυσικοί από καιρό ξέρουν ότι τα ηλιακά ξεσπάσματα προκαλούν τις γεωμαγνητικές θύελλες, αλλά δεν είχαν αναγνωρίσει τη συμβολή των ιόντων από τη γήινη ατμόσφαιρα.

Ο λεγόμενος "διαστημικός καιρός" μπορεί να αναστατώσει τη ραδιομετάδοση μεγάλης απόστασης, να θέσει εκτός λειτουργίας τους δορυφόρους και, σε ακραίες περιπτώσεις, να χτυπήσει τα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας. Οι επιστήμονες ενδιαφέρονται όλο και περισσότερο για τα φαινόμενα λόγω της αυξανόμενης χρήσης των δορυφόρων για τις επικοινωνίες και το γήινο προσδιορισμό θέσης.

Καυτά ιόντα

Εντούτοις η φυσική που σχετίζεται με τα φαινόμενα είναι ανεπαρκώς κατανοητή, δυσκολευόμενη να προβλέψει το διαστημικό καιρό. Οι παρατηρήσεις του IMAGE αποκαλύπτουν νέες αλληλεπιδράσεις μεταξύ της ανώτερης ατμόσφαιρας και τα σωμάτια που έρχονται από τον ήλιο, εμφανίζοντας "τη Γη να είναι ενεργός συμμετέχων στο διαστημικό καιρό," λέει ο Fisher.

Κανονικά η μαγνητόσφαιρα εκτρέπει τα περισσότερα από τα σωμάτια στον ηλιακό άνεμο γύρω από την ιονόσφαιρα, σχηματίζοντας ένα δακτύλιο κινούμενων φορτισμένων σωματίων πάνω στην ιονόσφαιρα. Τα ηλιακά ξεσπάσματα πολλαπλασιάζουν την ισχύ του ηλιακού ανέμου, που παράγει εξαιρετικά υψηλά ρεύματα. Αυτά θερμαίνουν τα ιόντα στην ανώτερη ιονόσφαιρα, σε ύψος 1000 χιλιομέτρων 100.000 φορές πάνω από την κανονική ενέργειά τους.

Οι μετρήσεις του IMAGE εμφανίζουν ότι "η ενέργεια του ηλιακού ανέμου ενισχύεται αργά, αλλά ελευθερώνεται επεισοδιακά,  καθώς ριπές των σωματίων δραπετεύουν από την ατμόσφαιρα, λέει ο Donald Mitchell του Εργαστηρίου Φυσικής Johns Hopkins στο Laurel του Μέρυλαντ.

Τα περισσότερα από αυτά τα καυτά ιόντα οξυγόνου δραπετεύουν από τη Γήινη βαρύτητα, αλλά μερικά παγιδεύονται από το μαγνητικό πεδίο του, και ρέουν από την φωτεινή πλευρά στην σκοτεινή, νυκτερινή, πλευρά, όπου παγιδεύονται σε μια ουρά πίσω από τον πλανήτη. Αυτή η ουρά περιέχει υψηλής ενέργειας ιόντα από την ατμόσφαιρα που δημιουργούν τα ισχυρά ρεύματα και τις γεωμαγνητικές θύελλες.