Niets verenigt een halfrond zo goed als een flinke zonnestorm. Zo'n gebeurtenis vond plaats in de nacht van 10 op 11 mei 2024, toen een intense zonnestorm de beschermende magnetische schil van de aarde raakte. Uit recent onderzoek blijkt nu hoe heftig die storm was en hoe lang het duurde voordat de plasmalagen van de aarde zich herstelden.
Een krachtige geomagnetische superstorm is een gebeurtenis die eens in de generatie voorkomt, ongeveer eens in de 20-25 jaar. Het is waarschijnlijk geen toeval dat dit ook ongeveer overeenkomt met een Hale-cyclus van 22 jaar. Dit is de periode van twee zonnecycli van 11 jaar, de tijd die het magnetisch veld van de zon nodig heeft om terug te keren naar dezelfde noord-zuidpolariteit. Een dergelijke extreme G5-ruimteweersgebeurtenis trof de aarde begin vorig jaar en bood ruimteweeronderzoekers wereldwijd de kans om de effecten ervan te bestuderen. De gebeurtenis werd eerder dit jaar de ‘Gannon Storm’ genoemd, ter ere van zonne-onderzoeker Jennifer Lea Gannon, die slechts acht dagen voor de gebeurtenis overleed. Het is pas de tweede zonnestorm die een informele naam heeft gekregen, na de beruchte Carrington-storm van 1859. Deze zonnestorm wordt ook wel de Moederdagstorm genoemd.
Het onderzoek door wetenschappers van de Nagoya University in Japan laat zien hoe heftig de storm was en hoe deze de magnetosfeer van de planeet echt als een bel deed rinkelen. Uit het onderzoek bleek dat de magnetosfeer van de aarde tijdens de gebeurtenis tot een verbazingwekkend vijfde van zijn normale omvang kromp en dat het vier dagen duurde voordat deze zich weer had hersteld. “Door de temporele en ruimtelijke evolutie van de elektronendichtheid in de plasmasfeer en ionosfeer te moderniseren op basis van de Arase-satelliet en GNSS-TEC-waarnemingen vanaf de grond, hebben we een snelle compressie van de plasmasfeer en een langzaam herstel van de plasmasfeer vastgesteld als gevolg van een negatieve storm in de ionosfeer tijdens de supergeomagnetische storm van mei 2024.” Hoofdonderzoeker van de studie Atsuki Shinbori (Universiteit van Nagoya) vertelde *Universe Today*. “Dankzij de gecoördineerde grond- en satellietwaarnemingen hebben we belangrijke wetenschappelijke resultaten geboekt.”
De Arase-missie was cruciaal voor deze ontdekking. Arase, gelanceerd tijdens de tweede vlucht van JAXA's kleine Epsilon-raket op 20 december 2016, bestudeert de Van Allen-stralingsgordels van de aarde. Het onderzoek keek ook naar het effect van de storm op de ionosfeer via ontvangers op de grond. Een binnenkomende zonnestorm comprimeert doorgaans de plasmasfeer rondom de aarde. Dit is de mantel van geladen deeltjes rondom onze planeet. Deze beschermt ons tegen de ergste zonne- en kosmische straling. De zonnestorm van mei 2024 condenseerde de plasmasfeer van de aarde van de gebruikelijke 44.000 kilometer boven het aardoppervlak tot slechts 9.600 kilometer. Dit ligt ruim binnen de geosynchrone baan.
“De ruimtelijke verdeling van de elektronendichtheid in de plasmasfeer regelt de vorming van hoogenergetische deeltjes (stralingsgordels) in de binnenste magnetosfeer, en de lage dichtheid is gunstig voor de vorming van de stralingsgordels”, zegt Shinbori. "Omdat deze deeltjes een negatieve invloed hebben op satellieten, zijn onze wetenschappelijke resultaten belangrijk voor de ruimteweerkunde. Bovendien vergroot de variatie in elektronendichtheid in de ionosfeer de fouten in de satellietpositionering voor het gebruik van drones. Daarom moeten we dergelijke variaties in de elektronendichtheid tijdens supergeomagnetische stormen voorspellen."
Zonnecyclus 25: nog meer in het verschiet?
“Omdat de zonneactiviteit erg hoog is, hebben we een goede kans om ernstige en/of supergeomagnetische stormen zoals de Gannon-storm te onderzoeken”, zegt Shinbori. "In dit geval levert alleen de JAXA Arase-satelliet ons waardevolle gegevens over de binnenste magnetosfeer, plasmasfeer en ionosfeer tijdens supergeomagnetische stormen. Het verzamelen van dergelijke datasets is belangrijk voor ons om te begrijpen wat er in deze gebieden gebeurt tijdens superstormen. Deze nieuwe kennis zal leiden tot een verbetering van het systeem voor ruimteweervoorspellingen voor dergelijke ernstige gebeurtenissen." We herinneren ons dat we op de avond van 10 mei een duidelijke roodachtige gloed boven Midden-Duitsland hebben gezien. Het zien van een krachtige poollichtstorm kan een levensveranderende gebeurtenis zijn; ik zou het qua verbazingwekkende astronomische gebeurtenissen op één lijn stellen met een totale zonsverduistering en een mooie meteorenstorm. En zonnecyclus 25 is nog lang niet voorbij. De zon herinnerde ons hieraan op de Amerikaanse Veteranendag vorige maand, toen ze ons lokale ruimteweeromgeving teisterde. En deze week kunnen we nog meer verwachten, aangezien de enorme zonnevlekkengroep Active Region AR4294 onze kant op komt.
Deze is groot genoeg om met een eclipsbril te bekijken als de lucht helder is, zonder dat vergroting nodig is. Het onderzoek naar ruimteweer en de invloed daarvan op onze technologische samenleving is van cruciaal belang. Dit komt nu Airbus een mogelijk verband heeft vastgesteld tussen ruimteweer en een incident tijdens een vlucht waarbij passagiers gewond raakten en eind oktober een noodlanding moest worden gemaakt. Zo is het leven dat we leiden, binnen de atmosfeer van een stormachtige ster. Studies zoals deze bewijzen dat er nog veel te leren valt van onze zon, op het gebied van ruimteweer en zonneactiviteit.
Bron: Universe Today
