Naptevékenységek

Mivel a Napot egy izzó, plazma halmazállapotú gázgömbnek tekintjük, nem is olyan egyértelmű meghatározni, mit tekintünk naptevékenységnek és azt sem, hogy ezek a jelenségek hol zajlanak. Általános értelemben ugyanis a Nap belsejében, felszínén, illetve légkörében is folyamatosan események zajlanak. Azonban a naprendszer legnagyobb égitestének belsejébe nem láthatunk bele, és az ott zajló folyamatokat nem soroljuk a naptevékenységek közé. Ezek szerint a Nap felszínén, továbbá felette fordulnak elő ezek a jelenségek.

Mivel sehol sem találhatunk szilárd felületet a Napon, ezért képtelenség meghatározni, hogy hol található a Nap „felszíne”. Jobb híján egy körülbelül 400 km-es réteget tekintünk annak, ahonnan a szemünkbe érkező napsugárzás több mint 90%-a érkezik. Ezt fotoszférának nevezzük. Naptevékenységeknek pedig a fotoszférában és felette zajló jelenségeket tekintjük, melyek a naprendszerre is hatást gyakorolnak – többek között a Földre is.

Napfoltok

A legismertebb naptevékenységek a napfoltok, amelyek 11 éves ciklus során változtatják mennyiségüket. A napfoltciklus elején kevés napfolt van, esetleg egyáltalán nincs, majd néhány év alatt magas lesz számuk, míg a ciklus végére ismét elfogynak. A napfoltok a fotoszféra sötétebb területei, ami alacsonyabb hőmérsékletük következménye. (A fotoszféra 6000 °C hőmérsékletéhez képest ezek 1000 fokkal „hidegebbek”.) Méretük a Földhöz hasonlítható, sokszor annál is nagyobbak. Általában nem egyedül léteznek, hanem napfoltcsoportokba tömörülnek. A napfoltok élettartama napokban, hetekben mérhető, folyamatosan vándorolnak, változnak. Kialakulásuk a Nap intenzíven változó mágneses tevékenységére vezethető vissza.

Napkitörések

A napkitörések a fotoszféra és a felette elhelyezkedő réteg, a kromoszféra jelenségei. A kromoszféra hirtelen (percekben mérhető) kifényesedései a flerek, a napfoltok, illetve foltcsoportok felett. (Korábban kizárólag ezeket nevezték „napkitörésnek”, ma már azonban tágabban értelmezik ezt a kifejezést.) A flertevékenység hatására megnövekszik a terület röntgen-, ultraibolya- és rádiósugárzása, továbbá nagy mennyiségű részecske (protonok, elektronok) is kidobódik ilyenkor a Napból. A flerek kialakulása a napfoltok hirtelen megváltozó mágneses terével hozható összefüggésbe.

A fotoszféra felé nyúló gázhidak a protuberanciák, melyek általában stabilak, nyugodtak és hónapokig állandóak, de vannak eruptív protuberanciák, melyek hatalmas robbanás kíséretében omlanak össze, miközben jelentős mennyiségű anyagot bocsátanak az űrbe.

A harmadik típusú kitörés a koronakidobódás, mely talán a legveszélyesebb a Föld szempontjából, de gyakran a három jelenség egyszerre fordul elő.

A flereket intenzitásuk alapján szokás osztályozni, az ismertebb módszer az esemény röntgensugárzását veszi figyelembe, s ez összefügg a fler intenzitásával és földre gyakorolt hatásával. A „B” osztály még földi hatás nélküli, a „C” és „M” már kisebb, illetve nagyobb mágneses viharokat okoz bolygónkon, de a földi hatás még mindig nem olyan jelentős, míg az „X” osztályba tartozó flereknek komoly következményei lehetnek. Ráadásul minden kategóriát tovább osztanak 9 alosztályra, ahol a nagyobb szám, nagyobb energiát jelent. Így egy M4-es és egy M9-es közt is vannak intenzitásbeli különbségek. Az intenzívebb flerhez erősebb egyéb naptevékenység párosul, pl. hatalmas koronakidobódás. A napkitörések látványos következményei a sarki fény jelenségek, de a nem látható hatások komolyabbak és veszélyesebbek lehetnek.

CME, napszél

A koronakidobódás a nevéből következően a napkoronához köthető. (A napkorona teljes napfogyatkozáskor figyelhető meg jól, több millió kilométeres kiterjedésű, egyre ritkább, ahogyan távolodunk a Naptól.) Koronakidobódás esetén a napkorona egy része a bolygóközi térbe lökődik. A koronakidobódást az angolszász szakirodalom CME-nek rövidíti a „Coronal Mass Ejection” kifejezésből, de a rövidítést ma már általánosan elterjedt más anyanyelvű országokban is.

CME esetén is óriási mennyiségű anyag távozik a napból, és a napszél egyik okozójának tekinthető. A napszél a Napból a bolygóközi térbe irányuló részecskeáramlás - az esetek többségében protonokról és elektronokról van szó. A napszél intenzitása állandóan változik és függ a naptevékenységek erősségétől.

Támad a Nap?

Vihar előtti csendként értelmezhető az a „csupaszság” vagy „szeplőtelenség”, ami a Napra volt jellemző 2008 és 2010 között. Ekkor ugyanis még napfoltminimumról sem beszélhettünk, mert teljesen eltűntek ezek a képződmények a Nap felszínéről. A jelenség azért különleges, mert rendkívül ritka az, hogy a ciklus végén teljesen eltűnnek a foltok. A várakozások szerint (melyek korábbi tapasztalatokra támaszkodnak) a következő napfoltciklus naptevékenysége viszont rendkívül intenzív lesz. Most ebben a ciklusban vagyunk és amennyire ez előre megjósolható, a 2013-ban várható napfoltmaximumhoz rendkívül erős flertevékenység társul. A várható kitörések előjeleit már 2012-ben lehetett észlelni, amikor pl. március 15-én egy X1-es osztályú flerhez óriási méretű koronakidobódás társult. A kutatók véleménye szerint 2013-ban ennél nagyobb és veszélyesebb kitörések is várhatók. Az igazsághoz hozzátartozik azonban, hogy mindez csak akkor jelent komoly fenyegetést az emberiség számára, ha a Föld éppen az intenzív részecskeáramlás útjában áll, továbbá az is számít, hogy a lelökődő plazmatömeg milyen mágneses polaritással rendelkezik.

Ettől függetlenül a szakemberek szerint elektronikus hálózatunk nincs felkészülve egy komolyabb napkitörésre. A Föld mágneses tere ugyanis csak a kisebb intenzitású és mennyiségű napszéltől képes megóvni a Földet. A Földre érkező és a légkörben ionizálódó részecskék látványos fényjelenséget produkálnak a sarkvidékeken, de intenzívebb naptevékenység esetén, akár Magyarországon, sőt még délebbre is látható a „sarki fény”.

Eljöhet a világvége?

Mi történne akkor, ha erőteljesebb (pl. 8-as vagy 9-es) X osztályú flerek „bombáznák” a Földet a Napból származó részecskékkel? Az előrejelzések szerint leállna a GPS rendszer, megszűnnének a műholdak, űrbázisok és a Föld közötti kommunikációs csatornák, leállnának az áramszolgáltatók, de minimum áramkimaradások történnének. Ebből az is következik, hogy le kellene állítani a légiközlekedést, megszűnnének a rádiófrekvenciás szolgáltatások, de könnyen lehet, hogy az erőművek elektronikus szabályozása is lehetetlenné válna, aminek beláthatatlan következményei lehetnének.

Sok tapasztalata nincs még az emberiségnek, ugyanis az 1859-es „Carrington-esemény” (Richard Christopher Carrington észlelte a valóban óriási napkitörést), bár a távíróvezeték- és telefonhálózatban okozott problémákat, az emberek hétköznapjait nem befolyásolta, attól eltekintve, hogy még a Karib-tengeren is lehetett látni a sarki fényt. Az 1989-es québeci esemény már megmutatta azt, hogy az elektromosságtól függő emberiségre milyen hatással lehet egy komolyabb napkitörés. Bár a katasztrofális eredményhez állítólag az emberi mulasztás is hozzájárult, mégiscsak leállt a kanadai Québec tartomány áramszolgáltatása, és mindez 6 millió embert érintett. És ekkor még nem volt internet, mobiltelefon és a GPS rendszer sem volt a hétköznapok része.

Általánosságban elmondható, hogy egy fler és koronakidobódás észlelése után 2-3 napja lenne az emberiségnek felkészülni a katasztrófa-sorozatra, de pl. a Carrington-esemény idején 18 óra alatt ideértek a Napból származó részecskék. Az elképzelt katasztrófa-forgatókönyvet az Idokep.hu oldalain lehet elolvasni, „Az X190-es esemény” című írásban.

A magyarországi Energetikai Szakkolégium 2012-es beszámolójának („Az intenzív naptevékenység hatása a villamosenergia-rendszerre”) összefoglalója szerint „kijelenthetjük, hogy a mágneses viharok hatásai a látványos sarki fényen túl a biztonságosnak és erősnek hitt, rendkívül robosztus berendezéseinkben is megjelennek, olykor végzetes következményekkel. Ugyan nagyobb veszélynek vannak kitéve az Északi-sarkhoz közelebb eső távvezetékek a nagy hosszúságuk, a geomágneses szélességük és a kőzetanyagok miatt is, de a közepes földrajzi szélességeken is tisztában kell lennie a kockázatokkal a rendszerirányítóknak.”

További érdekes oldalak

• CME 2013. augusztus 20-án (NASA videó) 
• Időkép – naptevékenység
• Az intenzív naptevékenység hatása a villamosenergia-rendszerre
• Napfizika az ezredfordulón
• Brutális napkitörést észleltek
• Az X190-es esemény

Barta Géza cikke