Een krachtige zonne-uitbarsting heeft onlangs geleid tot waarschuwingen voor een zeldzame ‘zware geomagnetische storm’ op aarde, waarbij het U.S. Naval Research Laboratory een coronale massa-ejectie heeft vastgelegd die met een snelheid van 1.700 kilometer per seconde op ons af komt. Deze zonnestraling van de aarde kan grote schade aanrichten aan satellieten, GPS-systemen en zelfs elektriciteitsnetwerken.
Op 31 mei veroorzaakte een krachtige zonne-uitbarsting een zeldzame waarschuwing voor een zware geomagnetische storm. Wetenschappers gebruiken real-time ruimtevaartinstrumenten om coronale massa-ejecties te volgen, waarbij de risico's die dit met zich meebrengt voor satellieten en communicatiesystemen worden benadrukt. Bron afbeelding: US Naval Research Laboratory
Nu aurorae onverwacht verschijnen in het verre zuiden, benadrukken wetenschappers de cruciale rol van realtime gegevens bij het verdedigen van de infrastructuur en de militaire paraatheid. Tientallen jaren van ruimteweeronderzoek bij het Naval Research Laboratory, inclusief het gebruik van instrumenten als LASCO en CCOR-1, hebben bewezen een cruciale rol te spelen bij het voorspellen en beperken van gevaren in de ruimteweer.
We zijn allemaal gewend aan lokale weerwaarschuwingen, maar waarschuwingen met een wereldwijde dekking zijn niet elke dag beschikbaar. Op 31 mei ontdekten wetenschappers een sterke explosie van de zon, wat leidde tot een zeldzame waarschuwing voor een ‘sterke geomagnetische storm’ op aarde.
Het US Naval Research Laboratory (NRL) gebruikte geavanceerde ruimte-instrumenten om de dramatische gebeurtenis in realtime vast te leggen. Waar ze getuige van waren, was een krachtige coronale massa-ejectie (CME), een enorme uitbarsting van zonneplasma en magnetische energie, die recht op ons afkwam.
"Onze waarnemingen geven aan dat deze uitbarsting een zogenaamde 'halo coronale massa-ejectie' was, wat betekent dat deze van de aarde afkomstig was", zegt Dr. Carl Battams, een computationeel wetenschapper bij de Heliospheric Science Division van het US Naval Research Laboratory. "Uit onze voorlopige analyse van de gegevens blijkt dat de uitbarsting een schijnbare snelheid had van meer dan 1.700 kilometer per seconde."
Afbeelding gemaakt door de CCOR-1-coronagraaf van de National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) en toont een "halo" coronale massa-ejectie op 31 mei 2025. De CCOR-1-coronagraaf, die vorig jaar werd gelanceerd, werd ontworpen en gebouwd door het Naval Research Laboratory (NRL). Het is de eerste operationele coronagraaf die kritische real-time observatiegegevens levert aan NOAA voor het afgeven van ruimteweersvoorspellingen en stormwaarschuwingen. Beeldcredits: NOAA CCOR-1 Inzicht in geomagnetische stormen en hun triggers
Dergelijke zonnestormen zullen de enorme energie van de zonnewind de ruimte rond de aarde in transporteren en het magnetische veld van de aarde verstoren. Wanneer het magnetische veld van de zon naar het zuiden wijst, ontdoet het de beschermende magnetosfeer van de aarde, waardoor een toevloed van geladen deeltjes ontstaat en intense geomagnetische activiteit ontstaat.
De Amerikaanse National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) beoordeelde de zonnestorm als een G4 op een schaal van vijf en plaatste hem in de categorie ‘ernstig’.
Een coronale massa-ejectie als deze zou een enorme verstoring van de technologie kunnen veroorzaken. Ze kunnen satellieten tijdelijk vernietigen, GPS-signalen verstoren en radiocommunicatie verstoren. In extreme gevallen kunnen ze zelfs ruimtevaartuigen beschadigen, de atmosferische weerstand van de satelliet vergroten en ervoor zorgen dat deze van zijn baan afwijkt.
“Dergelijke inmenging zou het situationele bewustzijn kunnen schaden, commando en controle kunnen belemmeren, precisiegeleidingssystemen kunnen aantasten en zelfs elektriciteitsnetwerken kunnen beïnvloeden, wat een directe impact heeft op de militaire paraatheid en operationele effectiviteit”, aldus Battams.
Afbeelding van de LASCO C3-coronagraaf van het US Naval Research Laboratory (NRL) die de "halo" coronale massa-uitstoting toont die de geomagnetische storm G4 op 31 mei 2025 veroorzaakte. Het LASCO-instrument van NRL is sinds 1996 in de ruimte actief en heeft vooruitgang geboekt op het gebied van ruimteweer. Bron afbeelding: NRL
Coronale massa-ejecties zijn gigantische uitbarstingen van plasma en magnetische velden in de corona van de zon, die vaak miljarden tonnen materiaal vervoeren. Coronale massa-ejecties hebben doorgaans meerdere dagen nodig om de aarde te bereiken, maar er is waargenomen dat de krachtigste gebeurtenissen de aarde in slechts 18 uur bereiken.
"Coronale massa-ejecties, explosieve vrijlatingen van de lagere corona van de zon, zijn een belangrijke aanjager van ruimteweer en spelen een centrale rol bij het begrijpen van de omstandigheden van de magnetosfeer, ionosfeer en thermosfeer van de aarde", legt Dr. Arnaud Thernisien uit, een onderzoeksfysicus bij de Advanced Sensor Technology Division van de Space Science Division van het Naval Research Laboratory.
Tijdens de gebeurtenis van 30 mei barstte er een relatief langzame maar krachtige uitbarsting los vanaf de naar de aarde gerichte kant van de zon. De vrijgekomen energie schoot de coronale massa-uitstoot rechtstreeks richting de aarde, wat een geomagnetische storm veroorzaakte en aurorae veroorzaakte tot in het zuiden van New Mexico.
De in de ruimte gestationeerde instrumenten van NRL (die opereren op NASA- en NOAA-ruimtevaartuigen) zorgden voor kritische realtime observaties van de gebeurtenis. Vermeldenswaard is dat de veelgeprezen Large-Angle Spectroscopic Coronagraph (LASCO), die NRL sinds 1996 exploiteert, en de Compact Coronagraph 1 (CCOR-1), die in 2024 wordt gelanceerd, cruciale gegevens hebben opgeleverd.
Dergelijke observaties zijn van cruciaal belang voor praktische monitoring van het ruimteweer, waardoor voorspellers kunnen voorspellen wanneer een gebeurtenis de aarde zal bereiken en welke geomagnetische stormen deze kunnen veroorzaken. Hoewel het een uitdaging blijft om de ernst, exacte timing of duur van geomagnetische stormen nauwkeurig te voorspellen, zijn deze vroege waarschuwingen van cruciaal belang voor de voorbereiding van het Ministerie van Defensie (DoD) en andere instanties.
Ernstige geomagnetische stormen kunnen aanzienlijke en verstrekkende gevolgen hebben voor de missies van het Ministerie van Defensie en het Ministerie van Marine. Deze gebeurtenissen kunnen kritieke systemen en mogelijkheden verstoren of aantasten, waaronder satellietcommunicatie, GPS-navigatie en -timing (Global Positioning System) en diverse teledetectiesystemen.
"NRL is een pionier op het gebied van heliofysica en ruimteweeronderzoek sinds de oprichting van het veld, daterend uit 1971 toen NRL voor het eerst een coronale massa-ejectie ontdekte door middel van ruimteobservaties", zei Battams. "Sindsdien is NRL toonaangevend gebleven op het gebied van coronale beeldvorming met een reeks baanbrekende instrumenten, die de studie van de heliosfeer en het ruimteweer hebben bevorderd."
Deze omvatten:
De LASCO-coronagraaf is sinds 1996 actief tijdens de gezamenlijke ESA-NASA Solar and Heliospheric Explorer (SOHO)-missie
De instrumentenreeks Sun-Earth Connected Coronal and Heliosphere Survey (SECCHI) is sinds 2006 geïnstalleerd op NASA's dubbele ruimtevaartuig Solar-Terrestrial Relations Observatory (STEREO)
Sinds 2018 is de Parker Solar Probe Widefield Imager (WISPR) op NASA's Parker Solar Probe (PSP)
De Solar Orbiter Heliospheric Imager (SoloHI) is sinds 2019 actief op de Solar Orbiter-missie van ESA
NOAA's CCOR-1 is ontworpen en gebouwd door NRL en zal vanaf 2024 opereren op NOAA's GOES-19
Deze middelen, vooral instrumenten als LASCO en CCOR-1, zijn essentieel voor het leveren van de kritische real-time beelden die voorspellers nodig hebben om coronale massa-ejecties te analyseren en beoordelen, de waarschijnlijkheid van een inslag op de aarde te bepalen en tijdig waarschuwingen te geven.
"Ze vormen de ruggengraat van ons vermogen om de effecten van ruimteweer te voorspellen en te verzachten. Terwijl de G4 Severe Geomagnetic Storm Warning voortduurt, moedigen we publieke en kritieke infrastructuurbeheerders aan om het Space Weather Prediction Center van de National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) te bezoeken voor de laatste informatie en updates", aldus Senison.
Het verloop van een coronale massa-uitstoting vanaf de gewelddadige uitbarsting op de zon tot aan de aankomst op de aarde, ongeveer 150 miljoen kilometer verderop, benadrukt de dynamische aard van het zonnestelsel en de voortdurende belangrijke bijdrage van het Naval Research Laboratory aan heliofysica-onderzoek en de paraatheid voor ruimteweer. Gegevens die bij dergelijke gebeurtenissen worden verzameld, zullen toekomstig onderzoek ondersteunen, ons begrip en onze voorspellende capaciteiten verder vergroten en uiteindelijk de veerkracht van de nationale veiligheid en kritieke infrastructuur vergroten.
Samengesteld uit /ScitechDaily