Suar suria

Suar suria adalah ledakan besar dalam atmosfera Matahari yang boleh melepaskan tenaga sebanyak 6 × 10²⁵ joule^[1](kira-kira satu perenam jumlah keluaran tenaga Matahari sesaat). Istilah ini juga memaksudkan fenomena yang seumpamanya di bintang-bintang lain, tetapi lebih tepat dikenali sebagai suar najam.

Suar suria mempengaruhi seluruh lapisan atmosfera suria (fotosfera, korona, dan kromosfera), memanaskan plasma sampai suhu berpuluh juta kelvin serta memecutkan elektron, proton dan ion yang lebih berat sehingga menandingi kelajuan cahaya. Suar suria menghasilkan sinaran merentas spektrum elektromagnet di semua jarak gelombang, baik gelombang radio mahupun sinar gama. Kebanyakan suar berlaku di kawasan-kawasan aktif sekitar tompok matahari, di mana medan magent yang hebat menembusi fotosfera untuk menyambungkan korona dengan pedalaman matahari. Suar dikuasakan oleh pelepasan mendadak (kira-kira beberapa minit) tenaga magnet yang disimpan dalam korona. Suar suria yang berkuasa luar biasa boleh mencetuskan lentingan jisim korona.

Sinar X dan sinaran ultraungu yang dipancarkan oleh suar suria boleh menjejaskan ionosfera Bumi dan mengganggu komunikasi radio jarak jauh. Pancaran terus radio pada jarak gelombang berdesimeter boleh mengganggu operasi radar dan peranti lain yang beroperasi pada frekuensi-frekuensi ini.

Suar suria mula-mula diperhatikan di Matahari oleh Richard Christopher Carrington dan Richard Hodgson secara berasingan pada tahun 1859, sebagai pencerahan tersetempat di kawasan-kawasan kecil yang kelihatan dalam sekelompok tompok matahari. Suar najam turut diperhatikan di beberapa bintang lain.

Kekerapan berlakunya suar suria adalah berbeza-beza, iaitu dari berkali-kali sehari apabila Matahari agak "aktif" atau kurang sekali seminggu apabila Matahari "pendam". Suar besar kurang kerap berlaku berbanding suar kecil. Kegiatan suria berubah-ubah dalam setiap kitaran 11 tahun (kitaran suria). Pada kemuncak kitaran suria, Matahari selalunya paling banyak bertompok, maka suar suria paling menjadi-jadi.

Punca

Kajian saintifik menunjukkan bahawa fenomena penyambungan semula magnet adalah penyebab suar suria. Penyambungan semula magnet adalah istilah yang diberikan kepada penyusunan semula garis-garis daya magnet apabila dua medan magnet yang berarah bertentangan dipertemukan. Penyusunan semula ini diiringi pelepasan mendadak tenaga yang tersimpan dalam medan-medan yang dahulunya berarah bertentangan itu.

Di Matahari, penyambungan semula magnet boleh berlaku di arked suria, iaitu serantaian gelung garis daya magnet yang diikat rapat. Garis-garis daya ini pantas bersambung semua dengan arked gelung yang rendah, manakala seheliks medan magnet terbiar tanpa sambungan dengan arked yang selebihnya. Pelepasan mendadak tenaga dalam penyambungan semula ini menyebabkan suar suria. Medan heliks magnet yang tak tersambung itu dan bahan yang dikandunginya boleh mengembang keluar dengan kuat sehingga membentuk lentingan jisim korona.^[2]

Ini juga menjelaskan sebab suar suria biasanya meletus dari apa yang dikenali sebagai kawasan aktif di Matahari di mana medan-medan magnetiknya lebih kuat dari biasa.

Pengelasan

Matahari memperlihatkan suar suria kelas C3 (kawasan putih di kiri atas), tsunami suria (jelmaan seakan ombak di kanan atas) dan berbilang filamen magnetisme yang berlepas dari permukaan matahari.

Suar suria digolongkan dalam kelas A, B, C, M atau X mengikut fluks puncak (dalam watt per meter persegi, W/m²) sinar X berjarak 100 hingga 800 pikometer dekat Bumi, seperti yang diukur di kapal angkasa GOES. Setiap kelas ada fluks puncak yang sepuluh kali lebih hebat daripada kelas sebelumnya. Suar kelas X ada fluks puncak peringkat 10⁻⁴ W/m². Dalam setiap kelas ada skala linear dari 1 hingga 9, yang mana suar X2 dua kali kehebatan suar X1, dan empat kali lebih hebat berbanding suar M5. Suar kelas M dan X yang terkuat sering dikaitkan dengan pelbagai kesan terhadap persekitaran angkasa dekat Bumi.

Walaupun pengelasan GOES biasa digunakan untuk menandakan kebesaran suar, namun itu hanya sejenis ukuran. Satu lagi jenis ukuran adalah pengelasan logaritma lanjutan yang perlu kerana jumlah tenaga dalam suar menjangkaui banyak peringkat magnitud, mengikuti taburan seraman yang mana kekerapan suar lebih kurang berkadar dengan songsangan jumlah tenaga. Suar najam dan gempa bumi menunjukkan taburan hukum kuasa yang seumpamanya.^[3]

Bahaya

Suar suria membawa pengaruh kuat kepada cuaca angkasa setempat di Bumi. Ia menghasilkan arus-arus zarah yang sangat bertenaga dalam angin suria dan magnetosfera Bumi yang boleh membawa bahaya radiasi kepada kapal angkasa dan angkasawan. Fluks sinar X lembut dari suar kelas X meningkatkan pengionan atmosfera atas, dan boleh mengganggu perhubungan radio gelombang pendek serta menghebatkan geseran pada satelit berorbit rendah sehingga menyebabkan penyusutan orbit. Zarah-zarah bertenaga dalam magnetosfera menyumbang kepada fenomena aurora borealis dan aurora australis.

Suar suria mengeluarkan selata zarah bertenaga tinggi yang dikenali sebagai ribut proton. Proton tenaga boleh melalui badan mansusia lalu menyebabkan kerosakan biokimia,^[4] maka menjadi bahaya kepada angkasawan yang melakukan perjalanan antara planet. Kebanyakan ribut proton mengambil dua jam atau lebih dari masa dikesan secara visual untuk mencapai orbit Bumi. Suar suria pada 20 Januari 2005 melepaskan tumpuan proton tertinggi yang pernah disukat secara langsung,^[5] iaitu hanya mengambil 15 minit selepas dikesan untuk mencapai Bumi, menunjukkan halaju kira-kira satu pertiga kelajuan cahaya.

Risiko radiasi yang dihadapkan oleh semarak suria dan lentingan jisim korona adalah antara isu-isu utama dalam perbincangan mengenai misi manusia ke Marikh, bulan, atau mana-mana cakerawala yang lain. Angkasawan pasti memerlukan sejenis perlindungan secara fizikal atau magnet. Mula-mulanya. pernah difikirkan bahawa angkasawan mesti berteduh dalam masa dua jam, tetapi berdasarkan peristiwa 20 Januari 2005, mereka hanya diberi masa kira-kira 15 minit. Tenaga dalam bentuk sinar X keras dianggap membahayakan kapal angkasa, dan pada amnya adalah kesan pelentingan plasma besar di kromosfera atas.

Rujukan

^ Kopp, G. (2005). "The Total Irradiance Monitor (TIM): Science Results". Solar Physics. 20: 129–139. doi:10.1007/s11207-005-7433-9. Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (bantuan)
^ "The Mysterious Origins of Solar Flares", Scientific American, April 2006
^ Tamrazyan, Gurgen P. (1968). "Principal Regularities in the Distribution of Major Earthquakes Relative to Solar and Lunar Tides and Other Cosmic Forces". ICARUS. 9. Elsevier. m/s. 574–592. doi:10.1016/0019-1035(68)90050-X.
^ "New Study Questions the Effects of Cosmic Proton Radiation on Human Cells". Diarkibkan daripada yang asal pada 2008-10-06. Dicapai pada 2008-10-11.
^ "A New Kind of Solar Storm". Diarkibkan daripada yang asal pada 2007-12-10. Dicapai pada 2010-09-22.

Pautan luar

[Kopp2005-1] Kopp, G. (2005). "The Total Irradiance Monitor (TIM): Science Results". Solar Physics. 20: 129–139. doi:10.1007/s11207-005-7433-9. Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (bantuan)

[sciam1-2] "The Mysterious Origins of Solar Flares", Scientific American, April 2006

[3] Tamrazyan, Gurgen P. (1968). "Principal Regularities in the Distribution of Major Earthquakes Relative to Solar and Lunar Tides and Other Cosmic Forces". ICARUS. 9. Elsevier. m/s. 574–592. doi:10.1016/0019-1035(68)90050-X.

[4] "New Study Questions the Effects of Cosmic Proton Radiation on Human Cells". Diarkibkan daripada yang asal pada 2008-10-06. Dicapai pada 2008-10-11.

[5] "A New Kind of Solar Storm". Diarkibkan daripada yang asal pada 2007-12-10. Dicapai pada 2010-09-22.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]