Solstormarnas temperatur överraskande hög.

 

Bild https://news.st-andrews.ac.uk

För att läsa mer om solstormar och hur dessa kan påverka oss se länk från msb (Myndigenhet för samhällsskydd och beredskap).  

Citerar ”Solstormar är kraftiga energiutbrott på solen som består av strålning eller laddade partiklar. Stormar på solen kan påverka vardagen på jorden genom exempelvis elavbrott, norrsken eller störningar i flygtrafiken” slut citat. 

Genom att se på data från skilda forskningsområden insåg forskare under ledning av Dr Alexander Russell, universitetslektor i solteori från School of Mathematics and Statistics att solstormar med stor sannolikhet värmer upp joner starkare än elektroner. Solfysiken har historiskt utgått från att joner och elektroner måste ha samma temperatur. Men när vi gjorde om beräkningarna med ny data fann vi  temperaturskillnad i solstormar vilket öppnar vägen för att överväga superheta joner.

"Dessutom", tillade Russell är den upptäckta jontemperaturen passande bra med bredden på spektrallinjerna, vilket potentiellt kan lösa ett astrofysikalt mysterium som inte kunnat förklaras i nästan ett halvt sekel.

Det har sedan 1970-talet undrats över varför spektrallinjer, ljusa förstärkningar av solstrålningen vid specifika "färger" i extremt ultraviolett och röntgenljus är bredare än väntat. Historiskt sett har man trott att detta bara kan bero på turbulenta rörelser. Men den tolkningen har diskuterats då forskare har försökt identifiera turbulensens natur. Efter nästan 50 år argumenteras nu i den nya studien behovet av ett nytt paradigmskifte där jontemperaturen kan ge ett stort bidrag till att förklara de gåtfulla linjebredderna hos solstormspektra.

Studien har publicerats nyligen i AstrophysicalJournal Letters här beskrivs hur utbrott värmer upp solplasma till mer än 10 miljoner grader. Solplasma består av joner och elektroner. Den nya forskningen hävdar att soleruptioner, positivt laddade partiklar som utgör hälften av plasmat, kan nå över 60 miljoner grader.

Nu har spåren efter den kraftigaste solstormen i modern tid hittats i Lappland

 

Carringtonhändelsen 1859 är den största registrerade solstormen under de senaste två århundradena. Den sågs som vita ljusbloss i en gigantisk solfläcksgrupp och resulterade i bränder vid telegrafstationer och störningar i geomagnetiska mätningar, samt norrsken i tropikerna. En solstorm motsvarande Carrington-händelsen i modern tid skulle störa el- och mobilnät och orsaka stora problem för satellit- och navigationssystem vilket skulle leda till problem för bland annat flygtrafiken.

Solstormar  mindre än Carringtonsolstormen kan numera  undersökas med mätinstrument och satelliter, medan än större solstormar i det förgångna  kan undersökas till exempel genom att mäta kolhalten i träds årsringar.

Hittills har det däremot inte varit möjligt att studera specifikt medelstora solstormar som Carrington-händelsen, som inte har inträffat i modern tid med hjälp av konventionell radiokolteknik. Den nya studien öppnar nu upp för ett potentiellt nytt sätt att undersöka frekvensen av stormar av Carrington-storlek vilket kan bidra till att bättre förbereda sig för framtida hot.

Vid undersökningen som gjorts av Helsingfors universitet, Naturresursinstitutet och Uleåborgs universitet upptäcktes för första gången tecken på en ökning av radiokolhalterna efter Carrington-stormen i träds årsringar. Tidigare har spår av radioaktivt kol bara upptäckts från betydligt kraftigare solstormar i det förflutna. Resultaten tolkades med hjälp av en numerisk modell för produktion och transport av radioaktivt kol som utvecklats av forskare vid Uleåborgs universitet.

"Denna dynamiska modellen för koltransport i atmosfären har utvecklats särskilt för att beskriva geografiska skillnader i fördelningen av radioaktivt kol i atmosfären", beskriver forskardoktor Kseniia Golubenko från Uleåborgs universitet.

Det som var betydelsefullt och som beskrivs i den nyligen publicerade studien var hur radioaktiv kolhalt i träd i Lappland skilde sig från halten i träd på lägre breddgrader. De första mätningarna gjordes i Helsingfors universitets acceleratorlaboratorium, medan upprepade mätningar gjordes i två andra laboratorier för att minska risken för felresultat.

Upptäckten kan bidra till att bättre förstå atmosfärens dynamik och kolcykeln från tiden före människans utsläpp av fossila bränslen vilket möjliggör utvecklingen av allt mer detaljerade kolcykelmodeller.

"Det är möjligt att överskottet av radioaktivt kol som orsakades av soleruptionen i första hand transporterades till den lägre atmosfären på nordliga områden, tvärtemot den allmänna uppfattningen om detta slag av rörelser", funderar doktorand Joonas Uusitalo från Kronologiska laboratoriet. Den nyligen publicerade undersökningen genomfördes som ett samarbetsprojekt mellan Kronologiska laboratoriet vid Helsingfors universitet, institutionen för fysik och Naturresursinstitutet. Forskare från Uleåborgs universitet, Nagoya universitet, Yamagata universitet och ETH Zürich bidrog också till studien. Forskningen finansierades av Finlands forskningsråd, Suomen Kulttuurirahasto och Emil Aaltonens stiftelse.

Bild vikipedia Illustration av ett område av en stark solvind når jorden och ger upphov till en geomagnetisk storm som bland annat trycker ihop magnetosfären.