Az időjárás-előrejelzés még a Földön is elég megbízhatatlan dolog, a modellezési folyamatok ugyan állandóan fejlődnek, de teljesen biztosra nagyon nehéz megmondani, milyen idő lesz másnap, egy hét múlva vagy az adott hónapban. Még nehezebb dolguk van azoknak, akik nem is a földi, hanem az űrbéli időjárást akarják megjósolni: ez ugyanis még bizonytalanabb, mint a hagyományos meteorológia, pedig jó lenne rövid és hosszú távon is megjósolni a naptevékenység változásait, hogy
Az ELTE kutatói most fontos támogatást nyertek az űridőjárás vizsgálatához: a nemzetközi SWATNET konzorcium, aminek az egyetem kutatócsapata, valamint a gyulai központú Magyar Napfizikai Alapítvány is tagja, a Marie Skłodowska-Curie Actions Innovative Training Networks for joint PhD programmes 2020-as nyertesei közé került, Európából egyedül csillagászati témájú pályázattal. A négyéves konzorciumi projekt összköltségvetése közel 3,2 millió euró, a cél pedig a Nap űridőjárást befolyásoló tevékenységének minél pontosabb, megbízhatóbb előrejelzése, és a segítő módszerek kidolgozása.
„A világűr a közhiedelemmel ellentétben egyáltalán nem üres, hanem egy nagyon ritka, ionizált gáz, úgynevezett plazma tölti ki, ami ugyan tízszer kisebb sűrűségű, mint a földi laboratóriumban előállítható legjobb vákuum, de az óriási méretek miatt mégis nagyon nagy mennyiségű anyagot jelent” – mondta a 24.hu-nak Petrovay Kristóf, az az ELTE Csillagászati Tanszék vezetője.
„Ennek a plazmának a Föld környezetében a legfőbb forrása a Nap, a csillag légköréből folyamatosan áramlik ki, ezt nevezzük napszélnek. Ez tényleg a szó szoros értelmében egy szél, ami állandóan fúj a Napból, és ahogyan a földi megfelelőjének, ennek is változik a sebessége, a sűrűsége, a nyomása, az iránya, és erősen mágnesezett is, tehát benne a mágneses tér is folyamatosan ingadozik. Ezek a változások alkotják az űridőjárást.”
Komoly gazdasági károkat okozhat egy napkitörés
Fontos, hogy az űridőjárást minél pontosabban és hosszabb távra meg tudjuk becsülni, hiszen már most óriási az emberiség jelenléte a világűrben: a szondákat, ideértve a kutatóműholdakat, a GPS-t és a további kommunikációs eszközöket, akár teljesen tönkre is teheti egy-egy jelentősebb napszélesemény.
„Az életünk egyre nagyobb mértékben támaszkodik az űrszondákra, elég a kommunikációt, a telefonon használt GPS-t, a tévét, az internetet, a meteorológiai előrejelzéseket, említeni, a műholdaktól alapvetően függünk” – mondta Petrovay Kristóf. Az űridőjárás a földi életünkre is hatással lehet, annak ellenére, hogy a magnetoszféra azért némi védelmet nyújt a Nap aktivitásával szemben. Ez a mágneses védőtér azonban ideiglenesen kilyukadhat, a napszelek a földi elektromos hálózatokban áramot indukálhatnak, ezzel berendezéseket károsíthatnak, áramkimaradásokat okozhatnak.
Az űridőjárás a műholdak élettartamát is megrövidítheti: a napszél a Föld légkörét felfűtheti, ami ettől kiterjed, és jobban fékezi a műholdakat, megrövidíti a működési időszakukat. Ez súlyos gazdasági károkat is okozhat amellett, hogy akár a mindennapi életünket is megzavarhatja.
„Az űrhajósok jelentős sugárdózist kaphatnak, a nagy napkitörések esetében ugyanis részben röntgensugárzásra lehet számítani, részben pedig nagy energiájú kozmikus sugarakra, ami nem jelent ugyan magában nagy sugárdózist, de mégis figyelembe kell ezt is venni, mivel egy többéves Mars-utazás esetében például halmozódik, összeadódik” – mondta Petrovay Kristóf.
Az űrhajósok biztonságát az is befolyásolhatja, hogy az űrhajó elektronikája károsodhat egy-egy nagyobb napkitörés során, ami egy űrhajóban a létfenntartó eszközök épségének kockázatát is jelentheti.
Űridőjárás mellett űréghajlat is van
Az űridőjárás-előrejelzés jelenleg még a szintén nem túl pontos földi meteorológiánál is bizonytalanabb. „Ahogy a földi időjárás esetében szeretnénk tudni, hogy holnap milyen idő lesz, de azt is szeretnénk előre látni, hogy a következő években, évtizedekben az éghajlat hogyan alakul, például a mezőgazdaságban mire kell számítanunk, az űrben is igyekszünk megtudni, hogy a következő nagy napkitörés mikor érkezik, legalább néhány órával előtte” – mondta a szakértő.
De hosszabb távon is szeretnénk tudni, hogy a következő években, évtizedekben hogyan alakul a Nap aktivitása.
Csillagászati szempontból is létezik ugyanis űréghajlat: hosszú távú előrejelzéseket is lehet készíteni a Nap aktivitásáról. Jelenleg a kutatók egy-két órával előre tudják megmondani, ha nagyobb napkitörés érkezik, ami azért fontos, hogy a műholdakat ilyenkor ki lehessen kapcsolni, át lehessen állítani úgy, hogy csak minimális kár keletkezzen bennük. De arra is volt már példa, hogy a végfelhasználók, például áramszolgáltatók szerették volna tudni, pontosan mi fog történni az eseménynél, nemcsak azt, hogy mikor fog bekövetkezni. Az idő függvényében a mágneses tér irányát és erősségét hasznos ilyenkor tudni, hiszen ennek is hatása lesz a berendezésekre.
Nekünk nemcsak azt kell tudni megjósolni, hogy mikor következik be egy esemény és mekkora, hanem ennek a részleteit is.
Betyár aktív vidékek a Napon
Azt már tudjuk, hogy a Föld körüli űridőjárást leginkább a Nap felszínén megjelenő, nagyobb méretű aktív vidékek befolyásolják, amelyek jellemzően napokig, hetekig, sőt, esetenként akár hónapokig is megmaradhatnak. Ezek erősen mágnesezett területek, itt jelentkeznek a napfoltok, a napkitörések és a naptevékenységgel kapcsolatos összes esemény.
„Nagy hatása a nagyobb aktív vidékeknek lesz, de ezek közül sem mindnek, vannak nagyon nagy aktív vidékek, amelyek jól viselkednek, nem csinálnak nagyobb problémát” – mondta Petrovay Kristóf.
Ugyanakkor vannak olyanok is, amelyek a többitől eltérő, szokatlan tulajdonságokkal rendelkeznek, ezek a fő felelősei a nagy űridőjárási eseményeknek, és az utóbbi időben az is kiderült, hogy fontos szerepük van az űréghajlat befolyásolásában.
Ezeket az ELTE kutatói pár éve vizsgálják, ők adták a nevüket is: a betyár aktív vidékek akkora hatást kelthetnek a naptevékenységre, hogy akár évtizedekig tartó zavarokat is okozhatnak, az űréghajlatot is hosszú távon befolyásolhatják.
Az űridőjárás és a naptevékenység kutatása nemzetközi terület. Az európai együttműködésben felépülő nagy napteleszkóp az EST előkészületi fázisában Magyarország is részt vesz. A földfelszíni vizsgálatok mellett több űrszonda is vizsgálja a Nap tevékenységét, ilyen például az amerikai SOHO, ami már 25 éve működik, és folyamatosan monitorozza a csillagunkat, a szintén USA-hoz tartozó SDO obszervatórium pedig föld körüli pályán kering.
De elindult két új projekt, a NASA Parker Space Probe űrszondája, ami a Nap koronájáig elmerészkedik, és az Európai Űrügynökség Solar Orbitere, ennek az a különlegessége, hogy a Merkúrnál is közelebb kerül a Naphoz, ráadásul olyan szögben kering majd, ami a sarki területek megfigyelését is lehetővé teszi. Az űridőjárás-kutatók a szondák által begyűjtött, egyébként teljesen nyilvános adatokat elemzik – sok az adat, de kevés a kutató, főleg itt, Magyarországon.
Itthon még mindig kevés a természettudományos szakember
„Egyébként is jellemző, hogy itthon hiány van a természettudományos és műszaki szakemberekben, ezért is olyan fontos a SWATNET által elnyert pályázat, aminek fő profilja a képzés” – mondta Petrovay Kristóf.
Az a cél, hogy európai léptékben új szakembereket képezzünk, akik ezen a szakterületen avatott módon tudnak dolgozni. Az űrtudományok területén ez a hiány különösen fájó, hiszen most már kormányszinten is van törekvés arra, hogy Magyarország űrtevékenységét legalább az európai átlag szintjére hozzuk. Itthon ezt a területet még a környező országokhoz képest is sokáig nagyon elhanyagolták.
Az ELTE csillagászati tanszékének kutatói a SWATNET keretein belül maradnak a fő kutatási területüknél, a betyár napfoltoknál, ezek hosszú távú hatásait szeretnék továbbra is vizsgálni. Ugyanezt a témát kutatja Petrovay Kristóf a berni székhelyű Nemzetközi Űrtudományi Intézetben is, és ugyanezen a területen fog dolgozni az a fiatal kutató is, akit az európai hálózat keretében fel tudnak venni.
A támogatást nyújtó hálózat további előnye egyébként, hogy nemcsak egyetemeket és kutatóintézeteket köt össze, hanem ipari szereplőket is, ahol a fiatal kutatók majd részképzést kaphatnak, és szorosabb kapcsolatot alakíthatnak ki az űripar szereplőivel is.
Főkép: ESA
