Solvindar och blixtnedslag slår den stormiga Sun-Earth-anslutningen

När du åker utomhus för att leka eller jobba, kommer det förmodligen aldrig att hända att den vackra gula solen som värmer och värmer vår planet också är ansvarig för en hel rad andra handlingar som påverkar oss och vår planet. Det är sant - och utan solen skulle vi inte ha skönheten i nord- och sydljuset, eller - som det visar sig - några av de blixtnedslag som kommer under åskväder. Blixtnedslag? Verkligen? Låt oss ta en titt på hur det kan vara en soleffekt.

Sun-Earth Connection

Solen är en något aktiv stjärna. Den sänder regelbundet ut jätteutbrott som kallas solfacklar och koronala massutkast. Materialet från dessa händelser rider ut från solen på solvinden, som är en konstant ström av energiska partiklar som kallas elektroner och protoner. När de laddade partiklarna kommer till Jorden, kan intressanta saker hända. 

Först möter de jordens magnetfält som skyddar ytan och den lägre atmosfären från solvinden genom att avleda de energiska partiklarna runt planeten. Dessa partiklar samverkar med de översta skikten i atmosfären och skapar ofta nord- och södra ljus. Om solstormen är tillräckligt stark kan vår teknik påverkas - telekommunikation, GPS-satelliter och elektriska nät - kan störas eller till och med stängas av. 

Hur är det med blixtnedslaget?

När dessa laddade partiklar har tillräckligt med energi för att tränga ner i de molnbildande regionerna i jordens atmosfär, kan de påverka vårt väder. Forskare fann bevis för att vissa blixtnedslag på jorden mycket väl kan utlösas av energiska partiklar från solen som når vår planet via solvinden. De mätte betydande ökningar av blixtnedslag i Europa (till exempel) som inträffade i upp till 40 dagar efter ankomsten av partiklar som transporterats av höga hastigheter solvindar. 

Ingen är helt säker på hur det fungerar, men forskare arbetar för att förstå interaktionerna. Deras data visar att luftens elektriska egenskaper på något sätt förändras när de inkommande laddade partiklarna kolliderar med atmosfären.

Kan solaktivitet hjälpa väderprognos?

Om du kan förutsäga en ökning av blixtnedslag genom att använda solvindströmmar skulle det vara en välsignelse för väderprognoserna. Eftersom solvinden kan spåras av rymdskepp, skulle förkunskaperna om solvindstormar ge väderprognoser en betydande chans att varna människor om kommande åska och åskväder och deras svårighetsgrad.

Det visar sig att astronomer länge har känt att kosmiska strålar, som är små partiklar med hög hastighet från hela universum, har trott spela en roll i svårt väder på jorden. De pågående studierna av laddade partiklar och blixtar visar att partiklar med lägre energi som skapas av vår egen sol också påverkar blixtnedslag.

Detta är relaterat till ett fenomen som kallas "rymdväder" som definieras som geomagnetiska störningar orsakade av solaktivitet. Det kan påverka oss här på jorden och i nära jordens rymd. Denna nya utgåva av "Sun-Earth" -anslutningen låter astronomer och väderprognoser lära sig mer om både rymdväder och jordväder.

Hur har forskare räknat ut detta?

Rekordets blixtnedslag över Europa jämfördes med data från NASA: s Advanced Composition Explorer (ACE) rymdskepp, som ligger mellan solen och jorden och mäter egenskaperna hos solvinden. Det är en av NASA: s observatorier för rymdväder och solaktiviteter.

Efter ankomsten av solvinden på jorden visade forskarna att det var i genomsnitt 422 blixtnedslag över Storbritannien under de följande 40 dagarna, jämfört med i genomsnitt 321 blixtnedslag under de 40 dagarna före solvindens ankomst. De noterade att hastigheten för blixtnedslag toppade mellan 12 och 18 dagar efter solvindens ankomst. Långtidsstudier av sambandet mellan solens aktivitet och jordiska åskväder bör ge forskare användbara verktyg inte bara för att förstå solen, utan också för att förutsäga stormar här hemma.