Ruimteweer - European Space Weather Portal
advertisement
Ruimteweer: de impact van zonnestormen op aarde Cis Verbeeck, Eva Robbrecht, Jan Janssens Koninklijke Sterrenwacht van België Open Deur Dagen Koninklijke Sterrenwacht van België, 25-26 mei 2013 Feb 08, 2008 Solar-Terrestrial Centreinternational of Excellence Space Weather: affairs and beyond Atmosfeer van de zon Fotosfeer “Zonneoppervlak” 500 km diep Geen vast oppervlak, maar ondoorzichtig Temperatuur: 6000°C Verschijnselen: Zonnevlekken Fakkelvelden Carrington (1853): Rotatie rond eigen as: 27.3 dagen 400 430 CaK CaH Fe 490 Hb 520 Mg Fe 590 Na 650 Ha Zonnevlekken Zonnevlekken Zonnevlekken 14 FEB 2011 De 11-jarige zonnecyclus Zonnevlekkengetal, KSB Ukkel (RWC, WDC) R. Wolf (19de E) introduceerde het Wolfgetal of zonnevlekken-index. uitzonderlijk lang en diep minimum vorige cyclus: langst durende cyclus van laatste 180 jaar! Zonnecyclus LANGE TERMIJN P. BRUEGEL DE OUDE, 1565 - SPÖRER MINIMUM kleine ijstijd 6ºC kouder ~2ºC kouder ‘zomerloos’ 1816 Filament-uitbarsting Atmosfeer van de zon Corona Zeer heet Tussen 1 en 3 miljoen °C Straalt vooral in EUV en röntgen Zeer ijl 1.000* beter dan vacuüm met een ionenpomp 1.000 miljard maal ijler dan fotosfeer Vorm verandert doorheen zonnecyclus Actieve gebieden: coronale lussen, sterk magneetveld Zonnewind Hoge temperatuur drijft deeltjes van zon weg 200-500 km/s, maar tot 3 000 km/s bij zonneuitbarstingen Ter hoogte van de aarde: 100 000°C - 1 miljoen°C Foto Koen Van Gorp, 29/3/2006 Om goed te zien, moet je alles zien Wit licht X-stralen Om goed te zien, moet je alles zien Wit licht Extreem ultraviolet Het ruimteweer …alle omstandigheden op de zon en in de zonnewind, magnetosfeer, ionosfeer en thermosfeer die de prestaties en de betrouwbaarheid van technologische systemen in de ruimte en op grond kunnen beïnvloeden en die een gevaar kunnen betekenen voor het menselijk leven of de gezondheid. NSWP Aanvallers CORONALE GATEN ACTIEVE GEBIEDEN PROTUBERANSEN Ultraviolet licht MINUTEN Zonnewind 1-4 DAGEN Energetische deeltjes 30 MINUTEN UITBARSTINGEN Ultraviolet licht ZONNEVLAM Zonnewind MAGNETISCHE WOLK Energetische deeltjes ENERGETISCHE DEELTJES UITBARSTINGEN Ultraviolet licht STORMEN Radiostorm ZONNEVLAM Geomagnetische storm Zonnewind MAGNETISCHE WOLK Energetische deeltjes Deeltjesstorm ENERGETISCHE DEELTJES UITBARSTINGEN STORMEN BESCHERMING Radiostorm ZONNEVLAM IONOSFEER Geomagnetische storm MAGNETISCHE WOLK Deeltjesstorm ENERGETISCHE DEELTJES AARDS MAGNEETVELD Radiostormen Oorzaak radiostorm: zonnevlammen • 500x meer X-stralen van de zon! • Reistijd: 8 minuten • Doet ionosfeer aan dagzijde uitzetten • Storingen in radiocommunicatie Effecten radiostorm Verstoorde radiocommunicatie GPS onnauwkeurig Satellieten worden afgeremd Statische elektriciteit op satellieten Geomagnetische stormen Oorzaak geomagnetische storm: Magnetische wolk Effecten geomagnetische storm I Problemen met GPS-gestuurde boringen Schade aan hoogspanningslijnen en pijpleidingen Poollicht Onnauwkeurige GPS Waremme, JM Maillard Effecten geomagnetische storm II Schade aan en verlies van satellieten Satellieten worden afgeremd Oriëntatieproblemen satellieten Effecten geomagnetische storm III: poollicht • Als energetische deeltjes langs de veldlijnen van het geomagnetische veld bewegen en botsen met deeltjes uit de atmosfeer • Zowel aan noord- als zuidpool • Noordelijke richting, lokale middernacht • Kleuren • In België: tiental keer / 11 jaar >200 km: zuurstof: rood <200 km: stikstof: blauw <200 km: zuurstof: groen (<100 km: stikstof: krimson) © G. Gonzales, Iowa State University, Okt 2003 Protonenstormen Oorzaken protonenstorm • Protonen tussen zon en aarde worden enorm versneld door zonnevlam of magnetische wolk • Energetische deeltjes (vooral protonen) komen op aarde aan met bijna de lichtsnelheid Effecten protonenstorm I (Polaire) vluchten: Verhoogde straling Verstoorde radio-communicatie over de polen Effecten protonenstorm II Gevaar voor astronauten Schade aan en verlies van satellieten Een hele zoo aan ruimteweereffecten Recent ruimteweer: NOAA 1429 2-16 maart 2012 • Op 2 na grootste groep huidige zonnecyclus (totnogtoe) • Zeer complex • Zeer actief • Zonnevlekkengroep met de meeste grote zonnevlammen van huidige zonnecyclus (tot dusver) • Krachtigste protonenstorm van huidige zonnecyclus (tot dusver) NOAA 1429: zonnevlekken NOAA 1429: zonnevlammen Voornaamste zonnevlammen – SDO AIA171 NOAA 1429 Voornaamste zonnevlammen – SDO AIA171 - ZOOM NOAA 1429: magnetische wolken NOAA 1429 Ruimteweer-effecten • Zonnevlammen (R3) • • Slechts kortstondige radio black-outs Protonstormen (S3) • Omlegging poolvluchten • • Astronauten veilig • Satelliet-instrumenten tijdelijk down • • Niet straling, maar communicatie ACE, Venus Express Geomagnetische stormen (G3) • Poollicht niet spectaculair • • Niet in België Geen invloed op GPS, ISS,… Meer weten? • • http://sidc.be http://www.sidc.be/registration/registration_main.php Vragen? Acknowledgments The research leading to these results has received funding from the European Commission's Seventh Framework Programme (FP7/2007-2013) under the grant agreement n°263506 (AFFECTS project).
