Koronālie caurumi

Ne katrs traucējums, kas virzās uz Zemi, sākas ar sprādzienu. Dažas no visuzticamāk atkārtojošām ģeomagnētiskajām aktivitātēm nāk no kaut kā, kas Saules attēlos izskatās pēc nekā — tumša, klusa vieta uz Saules, ko sauc par koronālo caurumu. Tas nav izvirdums. Tā ir atvere, un tas, kas no tās izplūst, var traucēt Zemes magnētisko lauku dienām ilgi.

Kas ir koronālais caurums

Koronālais caurums ir Saules vainaga apgabals, kas ārkārtējā ultravioletā (EUV) un mīksto rentgenstaru attēlos izskatās tumšs, jo tas ir patiešām vēsāks un mazāk blīvs nekā apkārtējā plazma. Šis zemākais blīvums pastāv tāpēc, ka magnētiskais lauks koronālajā caurumā ir atvērts un vienpolu — lauka līnijas stiepjas ārā kosmosā, nevis atgriežas atpakaļ uz virsmu, dodot lādētām daļiņām skaidru ceļu aizbēgt, nevis tikt iesprostotām slēgtā magnētiskā cilpā.

Šī atvērtā struktūra ir tieši tas, kas padara koronālos caurumus svarīgus kosmiskajiem laikapstākļiem: tas ļauj saules vējam izplūst daudz brīvāk nekā no apkārtējiem reģioniem, radot neparasti ātra saules vēja plūsmu, parasti 500 līdz 800 km/s, kas vērsta tajā virzienā, uz kuru caurums ir pavērsts.

Kur tie veidojas

Koronālie caurumi ir visnoturīgākie un stabilākie Saules ziemeļu un dienvidu polios, kur lieli polārie caurumi ir gandrīz pastāvīgs elements. Tie var veidoties arī atsevišķi prom no poliem — vai nu neatkarīgi, vai atdaloties kā polāra cauruma paplašinājums, kas dreifē uz zemāko platuma grādu — un šie izolētie caurumi ir tie, kas, visticamāk, nonāks Zemes virzienā. Koronālie caurumi parasti ir biežāki un ilgāk dzīvojoši gados ap Saules minimumu, lai gan atsevišķi caurumi regulāri parādās arī Saules maksimuma laikā, vienkārši konkurējot par uzmanību ar uzliesmojumiem un CME, kas dominē aktīvajā fāzē.

No koronālā cauruma līdz CIR: kā traucējums faktiski ierodas

Pastāvīga koronālā cauruma ātrais vējš ietriecas lēnākajā, tipiskākajā saules vējā priekšā, un, tā kā ātrā straume panāk, nevis sāk no jauna, tie vienkārši neiziet viens caur otru — tie sakrājas saspiestā, turbulentā robežā, ko sauc par korotējošo mijiedarbības reģionu (CIR). CIR ierodas pirmais, ko raksturo daļiņu blīvuma palielināšanās un spēcīgāks starpplanētu magnētiskais lauks, kam seko faktiskā ātrgaitas straume, ko raksturo saules vēja ātruma un temperatūras paaugstināšanās, blīvumam samazinoties. Šī pāreja — vispirms blīvums un lauka stiprums, pēc tam ātrums — ir signatūra, ko prognozētāji meklē, lai apstiprinātu, ka notiek CIR, nevis kāds cits traucējums.

Kāpēc tas pats koronālais caurums atgriežas atkal

Tā kā Saule pilnībā pagriežas aptuveni ik pēc 27 dienām, pastāvīgs koronālais caurums neietekmē Zemi tikai vienu reizi — tas atgriežas Zemes virzienā jeb "ģeoefektīvā" pozīcijā aptuveni pēc tā paša grafika, dažreiz vairākus Saules apgriezienus pēc kārtas. Šis ir visprognozējamākais modelis visā kosmiskajos laikapstākļos: kad caurums ir izrādījies ģeoefektīvs, prognozētāji var pamatoti gaidīt tā nākamo piegājienu aptuveni pēc četrām nedēļām, labi pirms tas notiek.

Kas notiek, kad tas sasniedz Zemi

Koronālo caurumu ātrgaitas straumes un to vadošie CIR parasti rada G1 līdz G2 (nelielas līdz mērenas) ģeomagnētiskās vētras, lai gan retāki, spēcīgāki notikumi ir iespējami, īpaši, ja CIR mijiedarbojas ar nesaistītu CME, kas ierodas aptuveni tajā pašā laikā. Straumes magnētiskā polaritāte (vai tā ir klasificēta kā pozitīva vai negatīva) arī ietekmē to, kā tā mijiedarbojas ar Zemes lauku, kopā ar pazīstamāku Bz orientāciju, kas nosaka jebkuras izrietošās vētras stiprumu.

Noteiktie efekti

G1-G2 vētra no koronālā cauruma straumes var radīt vājas elektrotīkla sprieguma svārstības, nelielu satelītu pretestību un virsmas uzlādi, kā arī polārblāzmas redzamību, kas sniedzas līdz aptuveni 60° ģeomagnētiskajam platuma grādam vai, stiprāku G2 apstākļu laikā, vēl tālāk uz dienvidiem — līdz ASV ziemeļu štatiem, Britu salām un Centrālskandināvijai. Tie ir tie paši noteikto efektu veidi, kas aprakstīti šīs vikivietnes ģeomagnētisko vētru ierakstā, tikai parasti maigākajā skalas galā, kas ilgst vairākas dienas, nevis koncentrēts vienā asā notikumā.

Kas ir koronālais caurums?
Koronālais caurums ir Saules vainaga apgabals, kas ultravioletajos un rentgena attēlos izskatās tumšs, jo tas ir vēsāks un mazāk blīvs nekā tā apkārtne. Tas notiek tāpēc, ka tā magnētiskā lauka līnijas ir atvērtas, ļaujot saules vējam izplūst brīvāk nekā no pārējā vainaga.
Kur veidojas koronālie caurumi?
Tie visilgāk saglabājas Saules ziemeļu un dienvidu polios, bet var veidoties arī atsevišķi zemākos platuma grādos — neatkarīgi vai kā polārā cauruma paplašinājums. Atsevišķie caurumi zemākos platuma grādos ir tie, kas, visticamāk, vērsti pret Zemi.
Kas ir korotējošā mijiedarbības zona (CIR)?
CIR ir saspiesta, turbulenta robeža, kas veidojas, kad koronālā cauruma ātrās saules vēja straume panāk lēnāku vēju priekšā. Tā pienāk pirmā, iezīmējoties ar pieaugošu blīvumu un magnētiskā lauka stiprumu, kam seko pati ātrā straume.
Kāpēc koronālie caurumi izraisa atkārtotu ģeomagnētisko aktivitāti?
Tā kā Saule griežas aptuveni ik pēc 27 dienām, noturīgs koronālais caurums atgriežas pret Zemi vērstā stāvoklī pēc tā paša grafika, dažreiz vairākus apgriezienus pēc kārtas, padarot tā ietekmi par vienu no prognozējamākajiem modeļiem kosmiskajos laikapstākļos.
Cik spēcīgas ir koronālo caurumu izraisītās ģeomagnētiskās vētras?
Lielākā daļa koronālo caurumu ātrgaitas straumju rada G1 līdz G2 (vājas līdz mērenas) vētras, lai gan iespējami arī spēcīgāki notikumi, īpaši, ja straume mijiedarbojas ar nesaistītu CME, kas ierodas aptuveni vienā laikā.
Vai koronālie caurumi ir biežāki saules minimuma vai maksimuma laikā?
Koronālie caurumi parasti ir visnoturīgākie un biežākie saules minimuma laikā, bet atsevišķi koronālie caurumi regulāri parādās arī saules maksimuma laikā, bieži pārklājoties ar cikla aktīvākās fāzes uzliesmojumu un CME aktivitāti.