Das Weltraumwetter mag wie eine Geschichte aus einer weit, weit entfernten Galaxie erscheinen – aber wenn Sonnenstürme uns auf der Erde treffen, sind wir direkt betroffen. Diese Stürme sind der Grund für das Nordlichter, zum Beispiel. Sie können sogar zu vorübergehenden Störungen unserer Kommunikationssysteme und unseres Stromnetzes führen. Von diesen Sonneneruptionenwir können so viel lernen – und eine aktuelle Veröffentlichung von NASA erzählt, wie im Jahr 2021 einer von ihnen eine brillante Geschichte dazu hatte. Da Raumfahrtbehörden weiterhin Astronauten in die Umlaufbahn unseres Planeten schicken und Reisen sogar darüber hinaus planen, werden Methoden zur Überwachung von Sonnenstürmen und ihren Auswirkungen immer wichtiger. Diese Stürme können Menschen schaden, Satelliten und Raumfahrzeuge; A Veröffentlichung ab 2023 durch die Europäische Weltraumorganisation besprochen, wie, zum ersten Mal Zeitsolche energiereichen Teilchen wurden gleichzeitig auf den Oberflächen der Erde, des Mondes und beobachtet Mars nach einem Sonnenausbruch. Dies warf wichtige Bedenken auf.
„Weltraumstrahlung kann eine echte Gefahr für unsere Erkundung im Laufe des Jahres darstellen Sonnensystem,“ Colin Wilson, ExoMars TGO-Projektwissenschaftler, in der Pressemitteilung der ESA geteilt. „Messungen hochgradiger Strahlungsereignisse durch Robotermissionen sind von entscheidender Bedeutung für die Vorbereitung auf Langzeitmissionen mit Besatzung.“
In einer Zeit, in der historisch viele Satelliten und andere Instrumente durch das große Unbekannte streifen, nutzen die heliophysikalischen Missionen der NASA Raumfahrzeuge, um ein tieferes Verständnis davon zu erlangen Raum Phänomene und erzählen die Geschichten darüber, was nach Sonnenereignissen passiert, wenn Teilchen in den Weltraum freigesetzt werden. A aktueller Artikel der NASA gibt ein perfektes Beispiel für die Bemühungen, die unternommen werden, um die Auswirkungen von Sonnenstürmen zu untersuchen, die vom Licht aller Lichter ausgehen: Die Sonne. Dieser Sonnenausbruch ereignete sich am 17. April 2021, und obwohl diese Stürme keine Seltenheit sind, war der Sturm bei diesem speziellen Ereignis so weit verbreitet, dass sechs Raumschiffe an verschiedenen Orten und Positionen die Explosion zu spüren bekamen.
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Hohe Geschwindigkeit Protonen Und Elektronenauch solarenergetische Teilchen (SEPs) genannt, wurden von Raumfahrzeugen nicht nur zwischen der Sonne und beobachtet Erdeaber so weit weg wie zwischen Erde und Mars!
Nach Angaben der NASA war dies das erste Mal, dass so etwas passiert ist – wir haben jetzt eine ganz andere Perspektive auf Sonnenstürme, die Daten von mehreren Raumfahrzeugen verwenden, als ein einzelnes, das nur einen lokalen Einblick liefern kann.
Nehmen wir als Beispiel einen berühmten Marvel-Helden: Thor erzeugt einen Sonnensturm, um eine Menge Bösewichte auszulöschen, und erzeugt dabei viele SEPs, die er in den Weltraum sendet. Er weiß jedoch, dass es auf allen Seiten Feinde gibt. Deshalb achtet er darauf, verschiedene Kugeln dieser SEPs zu erzeugen, die in alle Richtungen fliegen können und ein viel größeres Gebiet abdecken, als es ein einzelner Strahl kann. Mit mehr „Augen“ auf ein einzelnes Ereignis können wir die verschiedenen Arten von Gefahren besser verstehen, die von einem Sonnensturm ausgehen können und manchmal eine Bedrohung für ein größeres Spielfeld darstellen können.
„SEPs können unserer Technologie, beispielsweise Satelliten, schaden und Störungen verursachen GPS„, sagte Nina Dresing von der Fakultät für Physik und Astronomie der Universität Turku in Finnland in einer Stellungnahme. „Außerdem können Menschen im Weltraum oder sogar in Flugzeugen auf Polarrouten bei starken SEP-Ereignissen schädlicher Strahlung ausgesetzt sein.“
Dresing und ihr Team führten im Rahmen des Ereignisses weitere Untersuchungen durch, um herauszufinden, woher die SEPs kamen, wie die Partikel gefährliche Geschwindigkeiten erreichten und wann sie mit den einzelnen Raumfahrzeugen in Kontakt kamen. Die Schlussfolgerungen waren wie folgt (im Diagramm unten dargestellt). Am nächsten an der Explosion (die den stumpfen Schlag abbekam) war die Raumsonde BepiColombo, eine gemeinsame Mission der Europäische Weltraumorganisation Und JAXA. BepiColombo ist auf dem Weg nach Quecksilber. Am zweitstärksten wurden die Partikel von der NASA getroffen Parker-Solarsonde, der extrem nah an der Sonne liegt. Es folgte der Solar Orbiter der ESA. Parker und die Sonnenorbiter befanden sich auf gegenüberliegenden Seiten des Ausbruchs, als es passierte.
Etwas näher an der Heimat liegt das Solar Terrestrial Relations Observatory der NASA (STEREO) Raumsonde, STEREO-A, der NASA/ESA Sonnen- und Heliosphärenobservatorium (SOHO) und die NASA-Raumsonde Wind wurden von dem Ereignis getroffen. Schließlich waren Marsorbiter die am weitesten entfernten und letzten Raumfahrzeuge, die Partikel der Explosion entdeckten: MAVEN der NASA und Mars Express der ESA.
Indem Dresing und ihr Team ihre Standortunterschiede rund um die Sonne ermittelten und feststellten, wie viele Elektronen und Protonen von jedem Raumschiff beobachtet wurden, konnten sie ein viel klareres Bild davon zeichnen, was beim Sonnenausstoß passierte.
„Mehrere Quellen tragen wahrscheinlich zu diesem Ereignis bei und erklären seine weite Verbreitung“, sagt Georgia de Nolfo, Teammitglied und Heliophysik-Forscherin bei der NASA Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, heißt es in der Erklärung. „Außerdem scheint es, dass Protonen und Elektronen bei diesem Ereignis aus unterschiedlichen Quellen stammen könnten. Dies ist nicht das erste Mal, dass Menschen vermuten, dass Elektronen und Protonen unterschiedliche Quellen für ihre Beschleunigung haben, diese Messung war insofern einzigartig, als das Vielfache.“ „Perspektiven ermöglichten es den Wissenschaftlern, die verschiedenen Prozesse besser zu trennen und zu bestätigen, dass Elektronen und Protonen aus unterschiedlichen Prozessen stammen können.“
Wie wir wissen, wird dies nicht das letzte Mal sein, dass ein solches Ereignis auftritt, und je mehr Forschung wir betreiben können, desto besser können wir verstehen, was passiert Weltraumwetter, und desto mehr können wir die letzten Grenzen vorsichtig erkunden. Zukünftige Studien, die auf diesen Ergebnissen basieren, werden ein breiteres Spektrum anderer Phänomene abdecken; Sie werden von Instrumenten wie dem dirigiert Geospace Dynamics Constellation (GDC), Sonnenaufgang, SCHLAGENUnd HelioSwarm.
Die Studie wurde letztes Jahr in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlicht.