Forskare har länge förstått att satelliter riskerar att bli bombarderade av solstormar. Nu har de fått en närmare titt på hur stormarna straffar jordens magnetosfär och lämnar satelliter exponerade.
Filmen ovan, och videon om solutbrott nedan, släpptes av European Space Agency idag, tillsammans med beskrivningar av två solutbrott som upptäckts med hjälp av ESA:s fyra klustersatelliter och de två kinesiska/ESA dubbelstjärnasatelliterna.
Högenergi (X-3) solflamma den 13 december 2006. Kredit: ESA/NASA/SOHO
Under normala solförhållanden kretsar satelliter inom magnetosfären - den skyddande magnetiska bubblan som skärs ut av jordens magnetfält. Men när solaktiviteten ökar förändras bilden avsevärt: magnetosfären komprimeras och partiklar får energi, vilket utsätter satelliter för högre stråldoser som kan störa signalmottagningen.
Forskare har funnit att extrem solaktivitet drastiskt komprimerar magnetosfären och modifierar sammansättningen av joner i den nära jordens miljö. De utmanas nu att modellera hur dessa förändringar påverkar kretsande satelliter, inklusive GPS-systemet.
Under två extrema solexplosioner, eller solutbrott, den 21 januari 2005 och den 13 december 2006, var klusterkonstellationen och de två dubbelstjärnsatelliterna gynnsamt placerade för att observera händelserna i stor skala.
Under båda händelserna visade sig hastigheten för positivt laddade partiklar i solvinden vara högre än 900 km (559 miles) per sekund, mer än två gånger deras normala hastighet. Dessutom registrerades tätheten av laddade partiklar runt jorden fem gånger högre än normalt. Mätningarna som gjordes i januari 2005 visade också på en drastisk förändring av jonsammansättningen.
Den andra explosionen i december 2006 släppte extremt kraftfulla högenergiröntgenstrålar följt av en enorm mängd massa från solatmosfären (kallad koronal massutstötning). Under evenemanget förlorades GPS-signalmottagningen på marken.
Typiska näsliknande jonstrukturer i rymden nära jorden tvättades ut när energirika partiklar injicerades i magnetosfären. Dessa näsliknande strukturer, som hade bildats tidigare i 'ringströmmen' i ekvatorområdet nära jorden, upptäcktes samtidigt på motsatta sidor av jorden. Mätningar av ringströmmen visade att dess styrka hade ökat.
Dessa faktorer tillsammans gjorde att magnetosfären komprimerades. Data visar att 'näsan' av magnetopausen på dagen (magnetosfärens yttre gräns), vanligtvis belägen cirka 60 000 km (40 000 miles) från jorden, var bara 25 000 km (15 000 miles) bort.
Ungefär fem timmar efter att den koronala massutkastningen träffade jordens magnetosfär, observerade en dubbelstjärnig satellit penetrerande solenergipartiklar på nattsidan. Dessa partiklar är farliga för såväl astronauter som satelliter.
'Med dessa detaljerade observationer kommer vi att kunna koppla in data och bättre uppskatta vad som händer med den inre magnetosfären och rymden nära jorden under sådana explosioner på solen', säger Iannis Dandouras, chefsutredare för klusterjonspektrometern och bly. författare på ett papper om fynden.
'Att titta på ett så storskaligt fysiskt fenomen med en enda satellit liknar att förutsäga effekten av en tsunami med en enda boj', tillade Matt Taylor, ESA:s projektforskare för Cluster and Double Star. 'Med Cluster och Double Star har vi övervakat båda sidor av jorden samtidigt och fått värdefullapå platsdata.'
Resultaten visas i februari 2009) nummer avFramsteg inom rymdforskning. Sammanfattningen finns tillgänglig här .
Källa: DETTA