Þetta er já, lokaverkefni sem ég gerði í stjörnufræði áfanga (jarðfræði, þó svo að þetta sé í raun eðlisfræðilega hliðin á málinu) fyrir ári síðan. Af einhverjum ástæðum vildi kennarinn að þetta væri á kraftbendilsformi (powerpoint) og því gæti uppsetningin verið eitthvað skeikul. Njótið.

————————————–

Almennt um Sólstorma

Koma á ca. 11 ára fresti, vegna svokallaðar sólar hringrásar. (Solar Cycle)
Fleiri sólblettir → Fleiri og kröftugri stormar
Bæði rafeindir&róteindir og svo plasma ský.
Stendur yfir í 24-48 klst.
Sólar hámark getur þó staðið yfir í 2 ár.
Síðasti var á árunum 2000-2002
Stærsti sem vitað er um var 1859.
Mikið um kröftug norðurljós, vitað er um dæmi þar sem norðurljós hafa sést í Hawaii og Róm.

Sólblettir

Blettir á yfirborði sólarinnar sem eru með lægra hitastig en umliggjandi svæði.
Mjög hátt hitastig, ca. 4000-4500K, og eru þess vegna mjög skærir, en eru þó dökkir vegna þess hve miklu skærari svæðin í kringum þá eru.
Sumir eru svo stórir að þeir verða jafnstórir og jörðin. Myndir af sólinni, með venjulegum myndavélum, hafa séð sól bletti, sem lýsir hve gífurlega stórir þeir eru.
Báru með sér miklar upplýsingar um sólkerfið, t.d. það að sólin snýst, og einnig það að sólin breytist, þar sem sól blettir hverfa og koma svo aftur.

Sólstrókar og Mikil kórónu útspýting

Sólstrókur er kröftug sprengja við yfirborð Sólarinnar, og gefur frá sér orka sem bera má saman við tugi milljóna vetnis sprengja.
Sólstrókar eiga sér stað í kórónunni og lithvolfinu. Þar er rafgas hitað upp í tugi milljóna Kelvina og þar sem á sér stað gífurleg hröðun sem hraðar rafeindum og róteindum nánast á ljóshraða og þannig myndast svo sól strókur.
Flestir sólstrókar eiga sér stað nálægt sól blettum, þar sem gífurleg segulsvið koma upp úr yfirborði Sólarinnar og inn í kórónuna.
Fleiri sólblettir þýðir að fleiri sólstrókar eiga sér stað.
Fara allt frá nokkrum sólstrókum á dag yfir í aðeins einn á viku, fer allt eftir

Mikil kórónu útspýting/Coronal Mass Ejection, eða CME eins og hún verður kölluð hér eftir, er sá atburður þegar Sólin sendir frá sér risastór ský af plasma.
Þegar þessi plasma ský lenda á segulsviði Jarðar, valda þau oft röskun í segulsviði Jarðar og getur þessi röskun komið fram í truflunum í útvarpssendingum, ollið rafmagnsleysi og skaðað gervitungl og rafmagnslínur.

Sólarhringrás

Sólarhringrásin er 11 ára hringrás sem lýsir virkni Sólarinnar.
Sólarhringrásin er þó ekki nákvæmlega 11 ár, hefur verið svo stutt sem 9 ár og farið allt upp í 14 ár.
Þegar mest virkni á sér stað, er það kallað sólarhámark/solar maximum en þegar sem minnst virkni á sér stað er það kallað sólarlámark/solar minimum.
Fyrr á þessu ári var sólarlámark, og sáust nánast engir sólblettir á Sólinni, og þar sem síðasta sólarhámark var árið 2001, er búist við næsta sólarhámarki ca. 2011, eða að minnsta kosti nálægt þeim tíma.
Sólarhámörk skapa sól storma, þar sem þegar hámörk eiga sér stað er mikið um sólbletti og mikið um sólstróka.

Geim veður

Tvær geim veðranir eiga sér stað þegar sól stormur á sér stað. Í fyrsta lagi skjótast rafeindir og róteindir á ≈ ljóshraða frá sólinni, og í öðru lagi sendir sólin frá sér risa stór plasma ský (CMEs) sem eiga það oft til að skapa segul storma.
Þegar þessi 2 áhrif sameinast er talað um sól storm og eru því áhrifin gífurleg.
Áhrif CMEs á segulsvið Jarðar hefur oft verið líkt við eins og ef einhver tæki sleggju, sem væri með 1.6milljóna kílómetra breiðan haus, og lemdi svo af alefli í segulsvið Jarðar.

Áhrif sól storma

Þegar sólstormur á sér stað eru áhrifin mikil og mjög breytileg, þau geta verið bæði slæm og jafnvel góð, ef svo má líta á.
Norðurljós sjást víða og eru mun meiri og “kröftugri” en áður. Norðurljós hafa sést alla leið niður að miðbaug.
Áhrifum sól storma hafa farið vaxandi í hvert skipti sem þeir koma fram og er það vegna þess hve hratt tækninni hérna á Jörðinni fleytir áfram enda eru flest áhrif þessara storma sem mest á rafmagnstækjum og öðrum tækjum.
Þau rafmagnstæki sem mest verða fyrir áhrifum þessara tækja eru þau sem treysta á útvarpsbylgjur, og aðrar bylgjur sem ferðast í loftinu. Einnig er tækni eins og GPS (Global Positioning System) í mikilli hættu, þar sem þau treysta á kort frá gervitunglum og upplýsingum um staðsetningu sína frá þeim.

Samskipti:
Sjónvarp og “góðar” útvarpsrásir verða ekki fyrir neinum áhrifum, en þeir sem nota háar bylgjulengdir fyrir útvarp sitt og talstöðvar sem eru jörð-til-lofts/Ground-to-Air og Skip-til-strandar/Ship-to-shore verða fyrir miklum áhrifum sólar storma og myndu miklar truflanir eiga sér stað.
Símskeyta línur urðu fyrir áhrifum sól storma, og er vitað um dæmi þar sem þau hreinlega virkuðu ekki, en einnig er vitað um dæmi þar sem símskeyta vél virkaði án battería á meðan sól stormur átti sér stað, þá gaf sól stormurinn rafmagn í línurnar, en þó aðeins í stuttan tíma.
Staðsetningartæki:
Kerfi eins og GPS, LORAN (Long Range Navigation) og OMEGA verða fyrir miklum áhrifum sól storma. OMEGA kerfið samanstendur af 8 sendum sem eru staðsettir á mismunandi stöðum um heiminn, og eru það bæði flugvélar og skip sem ákvarða staðsetningu sína út frá þessu kerfi.

Gervitungl:

Segulstormar hita upp efri hluta andrúmslofts Jarðar, sem gerir það að verkum að það stækkar. Þetta hefur áhrif á gervitungl og lætur þau hægja á sér og breytir sporbraut þeirra, en þó mjög lítið. Ef gervitungl sem eru nálægt jörðinni eru ekki sett í hærri sporbraut, falla þau rólega niður í andrúmsloft Jarðar og brenna þar upp.
Eftir því sem gervitungl verða minni, sem gerist með tækniþróunn, verða skyldirnir sem verja þau fyrir geislun einnig veikari og minni, og þar með er meiri hætta fyrir yngri gervitungl heldur en þau eldri, að skemmast.
Annað vandamál er svokölluð Mismuna hleðsla/Differential Charging, og gerist hún þegar segulstormur á sér stað, þegar magn og styrkur rafeinda og annarra einda eykst. Þegar gervitungl ferðast gegnum þessi rafmögnuðu svæði, skella þessar hlöðnu eindir á farið, og skapar það mismuna hleðslu á milli mismunandi svæða á farinu og svo að lokum afhleðst skipið og skjótast þá þessar afhleðslur um skipið sem getur skaðað skipið og mögulega slökkt á þeim.
Einnig geta rafeindir skotist inn í förin og þá inn í tölvubúnað þeirra, og þegar hlaðnar eindir lenda á tölvubúnaðinum getur “1” breyst yfir í “0”, og öfugt, á svipstundu og því getur farið framkvæmt einhverja skipun eða aðgerð allt öðruvísi en ætlast til var.

Jarðfræðileg skoðun:
Flestir jarðfræðingur sem eru að rannsaka innri lög jarðar nota til þess segulsvið Jarðar, og því þarf segulsviðið að vera stöðugt þegar rannsóknir eiga sér stað, og þegar sól stormur á sér stað, er segul sviðið allt annað en stöðugt, þannig að þær rannsóknir fara í vaskinn þegar sól stormur á sér stað.
Hinsvegar eru til vissir jarðfræðingar sem vilja frekar rannsaka þegar segulstormur á sér stað, þar sem þessi breyting á segulsviðinu hjálpar þeim að sjá olíu og gerð steinefna sem eru aðeins ofar en þau sem rannsökuð eru þegar segulsviðið er rólegt.

Rafmagn:
Þegar segulsvið ferðast um leiðara, t.d. vír, ferðast rafstraumur um leiðarann. Þetta gerist á mun stærri skala þegar segulstormur á sér stað. Rafmagnsfyrir tæki senda rafmagns til viðskiptavina sinna með lang-sendi-línum/Long transmission lines. Þegar þessi rafstraumur frá segulstormunum fer inn í þessar línur, verður hann skaðlegur fyrir rafmagnstæki, sérstaklega spennubreyta, hitar upp kæli búnað þeirra og ollir gegnsýringu í kjarna þeirra.

Lagnir:
Þegar segulsviðið sveiflast og umskautast mikið getur það ollið straumum um lagnir, mælar sem segja til um flæði innan lagnanna gefa vitlausar upplýsingar og skapar þetta því mikil vandamál.
Einnig eykst ryðgun innan lagnanna mjög mikið og hafa lagnir hreinlega sprungið.
Ef reynt er að jafna út strauminn sem á sér stað inn í lögnunum er hætta á að lagnirnar ryðgi ennþá meira.

Söguleg áhrif

Sól stormar hafa skotið upp kollinum alveg frá tímum Róma veldis og eru til sögur um það að þegar Tiberius Sesar hafi séð rauðar glæringar standa upp úr borginni Ostia, hafi hann sent hersveit þangað til þess að kanna skaðann sem átti að hafa myndast, en þegar hersveitin var komin til Ostia, var engin skaði og íbúar sváfu bara vært, en hinsvegar tóku hermennirnir eftir rauðum ljósum í himninum, sem voru akkúrat norðurljós.
2.600 volta spenna mældist í kapan í Atlantshafinu sem liggur á milli Ameríku og Skotlands.
Borgin Quebec í Kanada varð algjörlega rafmagnslaus 13. mars 1989 vegna sólar storms.

Í ágúst 1972 sprakk 230.000 volta spennubreytir í The British Columbia Hydroelectric Authority, sem er einhver stofnun í Bretlandi býst ég við, þegar segulsvið fóru á hreyfingu vegna segul storms, þá hækkaði spennan verulega og spennubreytirinn sprakk.

4. júní 1989 sprakk gas lögn í Trans-Siberian lestarteinunum, eldurinn sem myndaðist gleypti heilar 2 farþegalestar og létust 500 mans.

Spár fyrir komandi sól storm

Búist er við næsta sólarhámarki á næstu 5-7 árum. Þar sem sólarlámark er ný yfirstaðið og sólblettir aftur farnir að sjást á sólinni, þó svo að þeir séu ekki margir. Hinsvegar á síðastliðnum mánuðum voru sólblettir sjaldséðir og var þá ljóst að sólarlámark vor gengið í garð.
Spár á tímasetningu stormsins eru því frekar auðveldar þegar sólarlámark hefur gengið í garð, þar sem vitað er hvenær seinasta sólarhámark átti sér stað, þá er hringrásin u.þ.b. hálfnuð þegar sólarlámark gengur í garð og þannig má sjá að næsta sólarhámark stefnir á árin 2010-11. En þar sem sólarhámark mun byrja að nálgast strax núna, munu áhrif þess strax fara að sjást, og þá aðallega aukin norðurljós.
Spár segja til um hvenær stormurinn muni koma, og eru það nánast einu spárnar sem komnar eru, þar sem styrkur stormsins kemur oftast bara í ljós þegar hann skellur á jörðinni, svo að það þarf alltaf að búast við því versta.
Hinsvegar hafa vísindamenn talað um það að næsti stormur verði þá töluvert sterkari en sá síðasta, en allt að 30-50% sterkari.
Stærstu sólar stormarnir eru skráðir á u.þ.b. 150 ára fresti.
Þessar getgátur byggjast eingöngu á þeim tilgátum að sólar hringrásin er í lengri kantinum, og virðist vera sem að hún verði u.þ.b. 11-13 ár og það að stór sólar stormur hefur ekki sést lengi, en talið er að síðasti stóri sólar stormur hafi komið 1859 og þar sem stærstu sól stormarnir koma á ca. 150 ára fresti, er stór stormur á leiðinni.

CMEs eiga sér stað þegar sól segulsviðs línur snúast um hvor aðra og mynda einskonar “S”.
Þessar segulsviðs línur fara venjulega fram hjá hvor annarri en ef þær tengjast senda þær frá sér CME.
Rannsókn sem var gerð 1999 af rannsóknar mönnum í Montana State University, byggði aðallega á þeirri niðurstöðu að “S merkir staðinn”. Þeir sumsé leituðu af stöðum þar sem “S”-in mynduðust og vissu þá að þar kæmu CMEs út.
Þannig gátu þeir séð hve margar útspýtingar áttu sér stað og jafnvel séð í hvaða átt þær fóru, þar sem alls ekki allar af þessum útspýtingum lenda á jörðinni.

—————————-

Þetta var semsagt fyrirlestur sem átti að samsvara 6-8 blaðsíðna ritgerð, mikið af nýjum upplýsingum eru komnar um þennan sólstorm sem er á leiðinni á liðnu ári en ég læt þetta duga.