Uvod

Vesoljsko vremei


Na našem planetu, Zemlji poznamo silovite vremenske pojave, kot so nevihte in snežni viharji. V vesolju obstajajo drugačne vrste neviht. Znane so kot “sončeve nevihte” in podobno kot njihovi dvojniki na Zemlji, lahko povzročijo težave ljudjem, posebej ker smo v tolikšni meri odvisni od satelitske tehnologije.Vplivi ki jih povzročajo “sončeve nevihte” so običajno pomembni samo za sisteme v vesolju, toda v skrajnih primerih se vplivi lahko zaznajo tudi na Zemlji. Preden predstavimo “sončeve nevihte” in njihove morebitne posledice za ljudi, moramo razumeti kako se v celotno dogajanje ujema naša lega v vesolju.

Heliosfera


Prostor med planetami v našem sončevem sistemu imenujemo interplanetarni prostor, in ga poznamo pod imenom heliosfera. “Helios” je starodavna grška beseda za Sonce, prevzeta kot predpona za opis prostorskega okolja, ki je pod vplivom Sonca.


V grški mitologiji Helios je bog Sonca, ki naj bi po nebu vozil kočijo s konji in tako prinašal svetlobo na Zemljo.

Da bi si bolje predstavili heliosfero, lahko si zamislimo obsežen magnetni mehur (glej spodnjo sliko) ki vsebuje sončev sistem (Sonce in planete), sončev veter, interplanetarno magnetno polje in je tudi poseljen s “kozmičnimi žarki” in prahom.


Shematični prikaz heliosfere. Z dovoljenjem NASE.

Vsekakor, interplanetarni prostor ni prazen in vesoljsko okolje ima lastno vreme – svoje vesoljsko vremei. Naše lokalno vesoljsko vremei je odvisno od Zemljine lege v sončevem sistemu, od procesov na Soncu in lastnosti Zemljinega magnetnega polja in atmosfere. Vesoljsko vremei se lahko definira kot splet okoliščin pri katerih sončeva dejavnost lahko sproži neželjene vplive na tehnološke sisteme (v vesolju in na Zemlji) in na biološke sisteme (v vesolju in na višinah letalskih prog). Čeprav se tega ne zavedamo, vesoljsko vremei ima vpliv na vsakogar, bilo posredno ali neposredno. Preden se podamo v detajle, ozrimo se na Sonce, ki poganja naše lokalno vesoljsko vremei.

Gibalo našega lokalnega vesoljskega vremena


Čeprav, je le povprečna zvezda, naše Sonce je zelo dinamično in ima veliko zanimivih značilnosti. Dejavnost Sonca se spreminja v prinbližno 11-letnem ciklusu. Ko je dejavnost nizka, je ciklus v minimumu in v nasprotni situaciji nastopa maksimum sončevega ciklusa. Podpis, ki ga pusti sončev ciklus v svetlobi, zaznamo s teleskopi in detektorji na satelitih, tako da lahko opazujemo Sonce z različnimi “lečami”. Fizikalno to pomeni da opazovanja opravljamo na različnih valovnih dolžinah. Na ta način lahko opazujemo različne višine nad površjem Sonca. Na primer, z X-žarki preučujemo sončevo korono, in vidimo pojave ki jih sproža dejavnost Sonca. Na spodnji sliki vidimo spremembe na Soncu opazovane z X-žarki, od sončevega maksimuma (levo) do sončevega minimuma (desno). V minimumu ni opaznega zaznavanja.


Spremenljivo Sonce opazovano z X-žarki Z dovoljenjem SXT/Yohkohi.

Zakaj je vesoljsko vremei zanimivo za nas ?


Zakaj je vesoljsko vremei zanimivo za Zemljo? Obstaja več odgovorov na to vprašanje. Predvsem, sedanja družba na Zemlji je močno odvisna od zanesljivih vesoljskih sistemov, kar se bo stopnjevalo v prihodnosti, in ti sistemi so ranljivi na vesoljsko vremei. Vzporedno, sedaj in v bodoče, s tehnološkim razvojem in zmanjšanjem dimenzij naprav, tehniški sistemi postajajo vse bolj občutljivi na vesoljsko okolje. Končno, v bodočem razvoju bo vesoljsko vremei izredno pomembno ( kolonije na Marsu, rudarjenje asteroidov, vesoljski turizem, vesoljski hoteli, tehnologija transporta, trgovske priložnosti na Mednarodni vesoljski postaji (ISS), sončna energija, in drugo.).

K sreči, znanost “solarno-zemeljske fizike”, preučevanja povezav med Soncem in Zemljo je napredovala do te mere da so koristni modeli vesoljskega vremena in predvidevanja, v izgradnji, nekateri tudi že na voljo. Pomembno je da smo zmožni predvideti vreme v vesolju, tako kakor napovedujemo vreme na Zemlji, toda predvidevanje mora biti dopolnjeno z ublaževalnimi ukrepi. Na Zemlji imamo domove da nas ščitijo od okolja. Sateliti v vesolju so varovani z zaščitno tehniko. Ščitnik, podobno dežnemu plašču, varuje astronauta v vesoljskem plovilu pred vesoljskim okoljem. Vendar, včasih dežni plašč ne zadostuje in treba je dodatno ukrepati (na primer, astronaut mora vstopiti v posebno zaklonišče na plovilu). V takšnih primerih napovedovanje postaja izredno pomembno – da nas opomni kadar se takšni dogodki pripetijo.

Pojavi vesoljskega vremena ki se dogajajo v vesoljskem okolju blizkem Zemlji


Energetski nabiti delci

Za satelite ki krožijo okoli Zemlje in za interplanetarne misije, trije najbolj pomembni dejavniki heliosfere so:


1. Zemljini radiacijski pasovi (zajeti protoni in elektroni) znani pod imenom Van Allenovi pasovi.

2. Dogodki solarnih energetskih delcev.

3. Galaktični kozmični žarki nastali zunaj heliosfere.

SLEDI NA DRUGIH STRANEH: sončevi blisči, masni koronalni izbruhi, nevtrali, (delci) itd.

Tehniški učinki vesoljskega vremena


V vesolju



SLEDI NA DRUGIH STRANEH: učinki posameznih dogodkov, plazemski učinki, atmosfersko zaviranje, itd.

Na Zemlji


Inducirani geomagnetski tokovi

SLEDI NA DRUGIH STRANEH: inducirani geomagnetski tokovi (GICs) so pojavi na zemeljskem koncu verige vesoljskega vremena., cevovodi, elektrarne, radiovalovi, itd.

Biološki učinki vesoljskega vremena


SLEDI NA DRUGIH STRANEH: astronauti, posadka in potniki na letalskih progah, itd.