iPon Hírek

Űridőjárás-előrejelzés neutrondetektorokkal

Dátum | 2012. 07. 25.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

A déli-sarki neutrondetektorok riasztást jeleznek, a kezelőszemélyzet pedig rögvest riasztja a Nemzetközi Űrállomás legénységét: minden nem létfontosságú műszert leállítani, irány a leárnyékolt mentőkabin, súlyos napvihar közeleg! A tudományos-fantasztikus filmekbe illő jelenet egy lépéssel közelebb került a megvalósuláshoz, mivel kutatók egy csoportja módot talált arra, hogy megbecsülje a napkitörések során a Föld felé induló részecskék intenzitását és beérkezésük pontos idejét. A szélsőséges űridőjárás elsősorban az űrhajósokra és az űrben lévő műszerekre veszélyes, és mostanáig nem igazán volt lehetőség az előrejelzésre.

A dolgot nagyon megnehezíti, hogy nem minden napvihar egyforma, és nagyon eltérő szakaszokra bontható a hasonló események lezajlása. Egyes esetekben a kilökődött részecskék rendkívüli sebességgel utaznak, és nagyon energetikusak, mások viszont komótosabb tempóban közelednek bolygónk felé, magyarázza John Bieber, a Delaware-i Egyetem fizikusa. Minél nagyobb energiával rendelkeznek a részecskék, annál több kárt tehetnek egyenként, de mivel a lassabb részecskék számukban többnyire messze túlszárnyalják gyors társaikat, összességükben ezeknek tulajdonítható a károk nagyobb része. Ha tehát a „lomhább” részecskék beérkezése előtt valamiféle figyelmeztetésre kerülhetne sor, már azzal is jelentős problémákat lehetne megelőzni.


A napviharok másik problémája, hogy nagyon nehéz megjósolni kitörésüket. A napot figyelő szondák és műholdak ugyan figyelemmel követik a kitörések bekövetkezését, de nem képesek azt megítélni, hogy a részecskék legintenzívebb tömege mikor éri el bolygónkat és milyen erősséggel bír. Erre jelentenének megoldás a Bieber és kollégái által javasolt déli-sarki neutronszenzorok. Ezeket az érzékelőket évtizedek óta használják a kutatók a Földet érő kozmikus sugárzás mértékének megfigyelésére. A detektorok azokat a neutronokat érzékelik, amelyek az atmoszféra felső rétegeiben keletkeznek, amikor nagy energiájú részecskék ütköznek az ott található atomok magjaival. A beérkező részecskék között a napkitörésekből származó protonok is vannak.

A kutatók 12 különösen erős, 1989‒2005 közötti napvihar időpontjára koncentrálva vizsgálták újra az Antarktiszon található neutrondetektorok adatait, és összehasonlították azokat a Föld körüli pályán található műholdak sugárzásmérői által begyűjtött információkkal. Arra jutottak, hogy a 165‒500 millió elektronvolt energiával rendelkező protonok nagyjából 95 perccel a kitörés bekövetkezte után érték el a Földet. Az alacsonyabb energiájú, 40‒80 millió elektronvoltos részecskék pedig 71 perces késéssel követték ezeket.


Két különböző neutrondetektor adatait vizsgálva Bieber és társai képesek voltak megállapítani, hogy milyen energiájú protonból éppen milyen mennyiség bombázza a légkört. Ez a szám pedig információval szolgált a napkitörés által okozott várható sugárzás és az ebből eredő károk mértékére. A megfigyelt 71 perces ablak pedig a jövőben módot adhat arra, hogy különösen súlyos kitörés esetén az űrhajósok megkapják a kellő figyelmeztetést és fedezékbe vonuljanak, a mérnökök pedig ideiglenesen lezárhassák az érzékenyebb műholdak rendszereit.

Nagyon érdekes és ígéretes kutatásról van szó, mondja Louis Lanzerotti fizikus. A metódussal újabb eszköz került az űridőjárás előrejelzésével próbálkozók kezébe. A detektorok további fejlesztésével és finomításával pedig még pontosabbak lehetnek ezek az előrejelzések. A következő lépés kifejezetten protonok detektálásra alkalmas szenzorok telepítése lehet, már egyenesen az űreszközökre, így kiesne az egyenletből a Föld oly hasznos, de mérési szempontból ilyenkor zavarónak bizonyuló légköre és mágneses mezeje. 

Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!