Szoláris flerek

Az elmúlt időszakban rengeteget emlegetik az úgynevezett napkitöréseket, és az ebből fakadó mágneses viharokat. A jelenlegi napciklus várhatóan 2013–14 körül éri el a maximumát. Ezen a héten lerántjuk a leplet a jelenségeket övező tényekről és tévhitekről, valamint megnézzük közelebbről, milyen hatást gyakorol bolygónkra, a modern technikára, egészségünkre.

Központi csillagunk látható felszínét, a fotoszférát sötétebb napfoltok ékítik. Ha a naplégkör legalsó rétegében erős mágneses tér alakul ki, akkor ezeken a részeken a megnövekedett mágneses fluxussűrűség következményeként a foltok csoportok formájában jönnek létre. Napunkat a foltcsoportok egyenetlenül borítják, ezáltal megkülönböztetünk napfoltminimumokat, illetőleg -maximumokat. A gázhalmazállapotú égitesten működő plazmaáramlás, örvénylés és mágneses terek folyamatosan zajló kölcsönhatásának jelenségeit nevezzük összefoglalóan naptevékenységnek.

A fotoszféra felett a sokkal ritkább gázréteg, a kromoszféra található. Itt játszódnak le a naptevékenységek legfontosabb történései, a flerek, más néven erupciók, vagyis a napkitörések. Az első szoláris flert 1859- ben figyelte meg, majd jegyezte fel Carrington angol csillagász. Fotoheliográfjával a Nap tanulmányozása közben csupán véletlenül pillantotta meg az egyik foltcsoportban felbukkanó két fényes foltot. Az általa tapasztalt kitörés, a fehér fler rendkívül ritka, és több mint egy évszázad alatt alig hatvan alkalommal észlelték. Hale 1982-ben a spektroheliográf és helioszkóp segítségével a Napot a hidrogén élénkvörös emissziós vonalának (H-α vonalának) a fényében tudta megfigyelni.

A fler képződése napfoltoknál és aktív vidékek felett figyelhető meg, amikor a mágneses tér energiája mechanikai energiává alakul át. Az ezt követő látványos, villanykörteszerű jelenség H-alfa tartományban játszódik le. Az erupciók esetében tehát a napfoltcsoportok felett a kromoszféra gyors, néhány perces kifényesedéséről van szó, amely 20-100 perc elteltével elhalványul. Egy flerkitörés több millió tonna plazmát tartalmaz, ráadásul a napkoronánál is melegebb hőmérséklete elérheti akár a tíz millió kelvint is.

A kitörés sebessége nagyságától függően megközelítheti az 1200 km/sec-os sebességet, így másfél-két nap alatt érheti el bolygónkat. A szoláris flerek idején igencsak megnövekszik a Nap rádió-, röntgen és ultraibolya-sugárzása, továbbá elektronok, de olykor protonok is kilökődnek a fényes izzó csillagból. A napfoltciklus két minimuma között eltelt idő átlagos hossza 11,2 év, mágneses tekintetben azonban 22 esztendő. Egy napciklus alatt a kuriózumnak számító nagy intenzitású kitöréseknél, közel fénysebességgel mozgó protonokat is észlelhetünk. Az ilyen eseményeknél protonflerekről beszélünk. A Földet közvetett és közvetlen módon is érik hatások a kitörések során. A Föld mágneses védőpajzsa védelmez minket, de a kidobott anyag egy nagyon kis hányada mégis hatással bír kék bolygónk felett.

A kidobódott részecskék célba vehetik a planétát, ilyenkor az elektronok a Föld mágneses pólusai közelében a légkörbe lépnek, majd gázatomokat, valamint molekulákat gerjesztenek, és létrehozzák a különleges sarki fényt. Ezek a negatív töltéssel rendelkező részecskék voltaképpen olyan elektromos áramot hoznak létre, amely mágneses teret indukál. Ez a tér pedig bolygónk mágneses teréhez társul úgy, hogy minimálisan módosít rajta. A flerkitörésekkor geomágneses viharokat is tapasztalhatunk, amelyek nagymértékű zavarokat is kelthetnek kommunikációs rendszerekben. Akár komoly károkat is eredményezhetnek az elektromos berendezésekben, így jókora területeket érintő áramkimaradást okozhatnak.

Két fontosabb osztályozással különböztethetők meg a flerek, az egyik a röntgen, a másik a H-alfa megfigyelésen alapul. A röntgentávcső az 1-8 ångström tartományban méri az intenzitást, ezáltal a flerek A, B, C, M, és X elnevezésű osztályokba sorolhatók, ezeket alkategóriákra bontják. Az X a legerősebb egység, jellemzői: nagy események, hosszú sugárzási viharok, globális rádió blackout. A műholdas megfigyelések előtti időszakban 1859-ből számoltak be szabad szemmel jól kivehető hatalmas kitörésről, következményeként a sarki fényt a bolygón mindenhol, még a Karib-térségben is láthatták. Az eddig valaha mért legnagyobb nap fler 2003. november 4-én következett be, intenzitását még a röntgentávcső se tudta mérni.

A naptevékenységek élettani hatásai még a tudósok körében is vitatottak, a kutatások és a szakirodalom a protonflerek biológiai hatását emeli ki. Kialakulásukat követő napokon megnövekszik a szívinfarktusos halálesetek száma. A naptevékenység ingadozásait jól követi néhány fafajta évgyűrűjének a vastagsága, ugyanis kis naptevékenység alkalmával vékonyabb, nagy naptevékenység idején vastagabb évgyűrű alakul ki.

Az erős geomágneses viharok egyes kutatások szerint manipulálják az agy potenciálját és aktivitását. Mérésekkel bebizonyították, hogy a naptevékenységek befolyásolhatják az agy elektromos tevékenységét, ez pedig kiválthat migrént, zavarhatja az észlelési-, valamint koncentrációs képességet is. Az egyre intenzívebb naptevékenységi ciklusokra, a mágneses viharokra mihamarabb fel kell készülnünk, hiszen a távközlési rendszereink olyan bonyolulttá váltak, hogy egy apró hiba az egész hálózatot kritikusan érintheti.

Egy óriási fler nagyjából az összes infrastruktúránkra és szolgáltatásunkra olyan csapást mérhet, amelyet egyhamar nem tudnánk kiheverni. Gondoljunk csak bele mi történne, ha a városok élelmiszer- és ivóvízellátása, fűtés-, hűtésrendszere összeomlana. Így hát elengedhetetlen a Nap éltető, ám pusztító erejének a tanulmányozása.

Kőnig Rita
ttt@nyuz.elte.hu