S2-luokan säteilymyrsky

Tammikuun 29. päivän aamuna, kello 3.54 UTC, alkoi pilkkuryhmässä AR 13559 voimakas flarepurkaus, joka saavutti maksimin M6.83 kello 4.38 UTC. Tämä sama pilkkuryhmä on aikaisemminkin tuottanut M-luokan purkauksia, joten tämän kertainen purkaus ei tullut yllätyksenä. Voimakkuudeltaan se oli kuitenkin aikaisempia putkauksia voimakkaampi.

Kaaviossa on M6.82-luokan flarepurkausen aikaansaama säteilymäärän kasvu röntgensäteilyn aallonpituudella. Kuva NOOA/SWPC/SpaceWeatherLive.com.

 

Purkauksen jälkipuolella kehittyi S2-luokan aurinkomyrsky (protonipurkaus), joka puolestaan alle 30 minuutissa aiheutti maapallon ionosfääriin voimakkaan ionisaation ja sitä tietä radionliikenteen ongelmia erityisesti Etelämantereella ja Intian valtameren ja Tyynenmeren eteläosissa. Protonivuo Auringosta alkoi kohota kello 5 UTC aikaan ja se saavutti jopa tuhatkertaisen tiheyden 29. päivän aikana 10 MeV energiatasolla GOES-satelliitin mittauksissa. 50 MeV:n energiatasolla vuo kasvoi kymmenkertaiseksi ja 100 MeV tasolla moninkertaiseksi. Näillä korkeimmilla mitatuilla energiatasoilla maksimi saavutettiin heti kohta purkauksen alettua ja ne laantuivat päivän aikana tavanomaisiin lukemiin.

Tällaisissa protonipurkauksissa on kyse siitä, että Auringon magneettikentän ollessa paikallisesti sekasortoisessa tilassa flarepurkauksen jäljeltä, tapahtuu protonien liikenopeuden ja energiatasojen voimakasta kasvua magneettikenttien kiihdyttäessä sähkövarauksellisia hiukkasia. Protonit poistuvat Auringosta lähes valonnopeudella joka suuntaan ja osa niistä saavuttaa maapallon noin 20 – 30 minuutin kuluessa.

Energiset protonit kohottavat ionosfäärin ionisaatiota tuomallaan lisäenergialla, jolloin koko ionosfäärin rakenne muuttuu väliaikaisesti. Radio-aaltoja heijastavat kerrokset muuttuvat tai katoavat lähes kokonaan, jolloin radioliikenne vaikeutuu erityisesti VHF-aallonpituuksilla. Saapuvat energiset protonit voivat aiheuttaa myös satelliiteille ongelmia tai jopa rikkoa niitä. Satelliiteissa käytettävät elektroniset komponentit ovat kyllä kovennettuja kestämään tällaista hiukkasäteilyä ja niiden suojaukset ovat aivan eriluokkaa kuin maanpinnalle tarkoitetun elektroniikan, mutta siitä huolimatta rikkoontumisia tapahtuu.

Hiukkassäteily kasvaa myös troposfäärissä, jonka yläosassa lentävien lentokoneiden henkilökuntaan ja matkustajiin kohdistuu säteilyä. Annokset eivät ole erityisen suuria (vastaavat annokseltaan tavallista röntgenkuvausta) mutta erityisesti lentävälle henkilökunnalle toistuessaan voi tuottaa terveysongelmia ennemmin tai myöhemmin. Lentoyhtiöt yleensä seuraavatkin henkilökuntansa saamaa säteilyannosta ja tietyn rajan jälkeen henkilöt joutuvat lomailemaan ennen kuin voivat jatkaa lentotehtävissä. Matkustajiin kohdistuu tietysti myös sama säteilyannos, mutta kertatapahtumana ongelmia ei ilmaannu.

Maanpinnalle säteilymyrskyn vaikutukset eivät ulotu, ellei satunnaisia sekundäärisiä hiukkaskuuroja oteta huomioon. Hiukkaskuurot syntyvät erittäin energisten protonien törmätessä ilmakehään ja synnyttäessä törmäyksellään sekundaarisia alkeishiukkasia. Silloin tällöin tällaisen kapea-alaisen kuuron osuessa kohdalle, se voi näkyä digitaalisten kameroiden kuvissa ylimääräisenä viiruna.