Eguzki-aktibitatearen eragina lurrean (I)

Eguzkitik jasotzen dugun energia gehiena erradiazio elektromagnetiko gisa badatorkigu ere, haren zatiki-igorpena ez da arbuiagarria. Nukleoan gertatzen diren erreakzio termonuklearrek sortzen dituzten neutrinoez gain, asko dira Eguzkiaren grabitate-eremuaren eraginpetik ihes egin dezaketen koroa-zatikiak: protoiak (hidrogeno-nukleoak), elektroia, α zatikiak (helio-nukleoak) eta neutroiak dira ugarienak. Igorpen hau, bada, Eguzki-sisteman zehar hedatzen da eta “eguzki-haizea” deitzen zaio.

Fluxu hau iraunkorra da, noski, baina aldizkariaren aurreko aleetan ikusi dugunez, asko handiagotzen da Eguzkiaren aktibitatearen fenomenoen ondorioz, eta beronen bidez iristen zaizkigu aktibitate horren eragin gehienak. Eguzki-haizeak Lurraren inguruan sortzen duen dentsitatea 10 zatiki/cm³ ingurukoa da. Eguzkiak galtzen duen materi kantitatea 106 tona/segundo ingurukoa dela uste da, baina hala ere, 6x10¹³ urterako Eguzkia izango genuke, hots, mila aldiz aurresandako bizitza, bere eboluzioa determinatzen duten prozesuen arabera. Zatikiak, eskuarki, 200 eta 900 km/s-ko abiaduraz jaurtiak izaten dira, baina aktibitatearen maximoko uneetan segundoko milaka kilometro batzuetako abiadurak ere lortzen dituzte.

Lurra ez dago babesik gabe zatiki eta erradiazio bortitzen aurka. Eguratsean zenbait geruza babestaile dira. Edonola ere, kasu honetan eguratsa esatean ez dugu Lurraren gainazaletik gertuen ditugun gasezko geruza dentsoenak bakarrik aipatu nahi, hau da, grabitate-eremuak Lurraren inguruan mantentzen dituen gasenak; magnetopausaraino dauden guztiak baizik. Magnetopausa, zehazki, magnetosferaren muga dugu, hots, Lurraren eremu magnetikoak zatikiak (ioiak batez ere) bere eraginpean izateko beste indar duen eskualdea.

Magnetosfera eta ionosfera dira hain zuzen ere geruza babestaileetako garrantzitsuenetakoak. 1. irudian eguratsaren egituraren eskema dugu ideiak argitzeko. Ezker aldean, materiak eguzki-haizearekin duen elkarrekintza kontutan hartuz bereiz daitezkeen geruzak ditugu. Eskuin aldean, berriz, zatiketa arrunta dugu. Bertan magnetosferaren altueratzat ematen duen datua orientagarria baino ez da. Berez Lurraren eremu magnetikoaren eraginpeko eskualdearen itxura, eguzki-haizeak deformatutakoa da, 2. irudian ikus daitekeenez.

Eguzkirantz dagoen aldean lerro magnetikoak estutu egiten dira haren bultzadaren eraginez, talka-uhina eta trantsizio-eskualde zurrunbilotsuak sortzen direlarik. Atzekaldean, berriz, eremuak ez du konpresiorik jasaten eta Lurraren indar magnetikoa nahikoa ahultzen denean, eguzki-haizearen zatiki kargadunek lerro magnetikoak narraz eramaten dituzte hautsi arte. Hauek planetarteko eremuaren lerroekin lotzen dira nonbaiten, magnetopausa definituz. Irudian ikusten den isatsa, Ilargia baino urrunago irits daiteke.

Lehenengo artikulu honetan, lehentxeago aipatutako bi geruzatan sortzen diren fenomenoetaz arituko gara, eta hurrengoan Lurraren gainazalean (kliman adibidez) nabaritzen diren ondorioak azalduko ditugu. Eguzkiaren aktibitatearen ondorioak aztertzeko kasurik adierazgarriena erupzioena dugu. Hauetako bat gertatu ondoren, uhin elektromagnetiko gogorren igorpena sortzeaz gain, eguzki-haizea bortitzagotzen duten bi ekarpen izaten dira. Lehenengoa, abiadura handieneko zatikiena (erupzioa gertatu eta ordubete inguru geroago iristen dena) eta bigarrena, zatiki motelagoz osatuta (baina dentsoagoa, zenbait ordu edo egunen bat geroago iristen dena). Azter dezagun, hasteko, erupzioek ionosferan duten eragina.

Ionosfera 80 eta 500 km arteko plasmazko geruza dugu. Muga horien arteko atomoen ionizazioaren erantzulea Eguzkiaren erradiazioa dugu nagusiki. Beraz, elektroi eta ioi positiboen kontzentrazioa eguneko ordu, urtaro, Eguzkiaren zikloaren egoera eta beste zenbait faktoreren menpean dago. Bere egituran D (90 eta 100 km bitartekoa), E (100etik 140 km-ra) eta F (140 eta 500 km bitartekoa) geruzak bereiz daitezke, konposaketa, dentsitatea, ionizazio-prozesua eta birkonbinaketa-mailaren arabera. D geruza egunez pixka bat ionizatzen bada ere, gauez birkonbinaketa erabatekoa da.

Geruza honen azpitik gasa beti neutroa da, eta F geruzatik gora, aldiz, ez dugu sekula gas neutrorik aurkituko. Ionosferako geruza ezberdinak, beren propietateak direla eta, distantzia handietako irrati-transmisioen isladapenak egiteko baliagarriak dira. Geruza isladatzailearekiko uhinaren eraso-angeluaren sinua eta geruzen arteko errefrakzio-indizea berdinak direnean, uhinaren erabateko isladapena gertatzen da. Baina erupzioak gertatzen direnean, ultramore, X izpi eta izpi bortitzagoak askoz gehaigo heltzen dira eta horrek geruzen irrati-uhinekiko islada eta zurgatze-propietateak aldatzen ditu.

Efektu hauen sortzaileak igorpen elektromagnetikoak direnez, eraginak fenomenoa gertatu eta 8,5 minutura hasten dira nabaritzen. Adibidez, egoera normalean E eta F geruzetan isladatzen diren uhin laburrak egoera berrian zurgapenez galtzen dira D geruzan, SWF efektua deitzen dena sortuz. Bestalde, D geruza bera uhin luzeen isladatzailea da eta ionizazioarekin asko hobetzen dira horretarako baldintzak, “seinaleen bapateko gehikuntza” (SES) eraginez.

Fenomeno hauek eta sor daitezkeen beste batzuei “bapateko perturbazio ionosferiko” (SID) deitzen zaie eta ordu batzuz irrati-emisio asko isil eraz dezakete, hala nola, nabigazioan, hegazkinetan, radar-sistematan eta abarretan, erabiltzen direnak. Aitzitik, urruneko telebista seinaleak jasotzeko aukera ere eskain dezakete. Gainera, Eguzkitik zuzenean iristen den igorpen infragorriak ere oso interferentzia eragozleak sor ditzake aipatutako kasuetan eta baita satelite bidezko komunikazioen harreran ere.

Ionizazioari dagozkion fenomeno hauetaz gain, aktibitate handiko uneetan Lurraren eguratsaren beheko geruzen hedakuntza ere nabaritzen da. Ondorioz, orbita baxuetan dauden espaziuntziek marruskadura handitzearen efektuak jasaten dituzte, erortzera ere irits daitezkeelarik (Skylab ezagunari gertatu zitzaion bezala). Espaziuntziei dagokienean, bestalde, eguzki-haize iraunkor hutsaren bultzada ere garrantzitsua da, batez ere handiak eta arinak badira. Adibidez, Echo I-a nabariro desbideratu zen kalkulatutako orbitatik bultzada horren ondorioz. Baina, berriz ere, erupzioen eraginaren hariari lotuz, azter ditzagun eguzki-haizearen aipatutako bi gehikuntzen eraginak.

Lehenengo igorpena batez ere protoi erlatibistez osaturik dago eta eguratsaren geruza garaienekin topo egitean desintegrazio nuklearrak sorterazten dituzte. Erreakzio hauen produktuak Lurrean detekta daitezke, gainazal-mailako efektu (GLE) delakoa sortuz. Energia handiko protoi hauek oso arriskutsuak dira espaziuntzietan abiatzen diren astronautentzat, eta babes-sistemak diseinatzera behartzen dute. Satelite artifizialak magnetosferan higitzen direnez, arazo bera izaten dute zenbait tresnen babestu beharragatik. Sobietarrek Martitz eta batez ere bere sateliteak aztertzera bidalitako Fobos misioetako bigarrenarekin kontaktua galdu zutenean, aipatu ditugun arazo hauek jo zituzten arrazoi posibletzat.

Bigarren zatiki-igorpena lehenengoa baino askoz ere dentsoagoa da, eta ekaitz magnetikoak eta beste perturbazio batzuk sortzen dituzte. Ekaitzak bi edo hiru egunez iraun dezaketen eremu geomagnetikoaren aldaketak dira. Lehenengo, gehikuntza bat nabaritzen da zatiki-uhinaren presioaren ondorioz, baina geroago magnetosferaren isatsetik zatiki-zorrotada bat sartzen da korronte elektrikoak “Van Allen-en gerrikoak” deitzen diren eskualdeetan sortuz. Korronte horiek eremuaren murriztapena dakarte, ondoren egoera pixkanaka normalduz joaten delarik. Van Allen-en gerrikoak, zatikiak konfinatuak gelditzen direneko magnetosferako bi eskualde dira. Lehenengoa protoiz osatuta dago eta Lurraren gainazaletik 4.000 km-ra dago. Bigarrena 24.000 km inguruko altuerara dago eta elektroiak harrapatzen ditu (ikus 2. irudia).

Dena den, eremu geomagnetikoak bi eskualde ahul ditu zatikien bonbardaketarekiko: polo biak. Jakina denez, eremu magnetikoen indarra zatikien gain maximoa da hauek eremuarekiko elkartzut sartzen direnean. Beraz, poloetara iristen direnak (zuzenean nahiz magnetosferak berak desbideratuta) oso eragozpen txikia aurkitzen dute eta Lurreraino iristen dira. Bidean, 1.000 eta 100 km-ko altueren bitartean, oxigeno- eta nitrogeno-atomoak ionizatzen diutzte, kolore gorri eta berdeetako igorpenak sorteraziz, hots, goiztiri gorriak eratuz. Hauek polo magnetikoen inguruan, gutxi gorabehera 23ºko eskualdeetan ikus daitezke (kontuan izan behar da polo magnetikoak geografikoekiko 11º desbideratuak daudela).

Dagoeneko zenbait efektu aztertu ditugu; denak Lurraren eremu magnetikoarekin lotuak. Logikoa da beraz, elkarrekintza hauek ondorioren batzuk eremu geomagnetiko horri eragitea. Arrazoiak ondo ezagutzen ez badira ere, 3. irudian Eguzkiaren aktibitatearen eta polo magnetikoaren posizio-aldaketaren arteko erlazio estua ikus daiteke.

Hurrengo alean, bada, Lurraren gainazalean nabaritzen diren eraginetaz arduratuko gara gehienbat. Eguzkiak gure planetan duen eraginaren azterketan beste urrats bat emango dugu beraz.