A HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont kutatói és a NASA egy tudományos együttműködés keretében vizsgálták a bolygóközi lökéshullámok terjedését a belső-Naprendszerben. A közös kutatás legújabb eredményeit a magyar kutatók a neves Astrophyical Journal szakfolyóiratban most jelentették meg. A földet elérő bolygóközi lökéshullámok tanulmányozása azért lényeges, mert azok, mágnes viharokat kiváltva, befolyásolhatják az összes olyan tevékenységet, ami hosszú elektromos vezetékekhez köthető, mint például a villamos energia szállítása, vonatközlekedés, de ide sorolhatjuk a csővezetékes gáz és kőolaj szállítást is.
1. ábra: A Napot tanulmányozó STEREO űrszondák (illusztráció, forrás NASA)
A tanulmány több műhold főleg mágneses mérései alapján meghatározta két lökéshullám alapját és eredetét és kimutatta azok Földre gyakorolt hatásait. A kutatók a mérések értelmezése közben egy új módszert fejlesztettek ki a lökéshullámok irányának meghatározására. A vizsgált 40 millió km-es terjedés során időfejlődést nem észleltek, de kimutatták, hogy mindkét bolygóközi lökéshullám a napkoronából eredő gyors és lassú napszél nyalábok kölcsönhatása révén jött létre. A lökéshullámok bolygónk mágneses terét, a magnetoszférát elérve kimutatható háborgásokat, azaz geomágneses viharokat okoztak.
2. Ábra: A gyors és lassú napszél kölcsönhatása. A Nap felszínének egy adott pontjából származó, sugárirányban kifelé áramló napszél csillagunk forgása miatt spirális alakzatot hoz létre (hasonlóan egy forgó locsolófejből kiáramló vízhez). A napszél sebessége a napfelszíni források függvényében a bolygóközi térben változó lehet, itt vörös vonalak illusztrálják a gyors (kb. 600 km/s) és kék a lassú (kb. 400 km/s) napszélzónákat. Amikor a gyors napszél utoléri a lassú napszelet, akkor az érintkezési felületnél kölcsönhatásba lépnek. Ez a folyamat lökéshullámok keletkezéséhez vezethet: ún. forward shock a lassú, reverse shock a gyors napszél nyaláb oldalán keletkezhet. (Megjegyzés: a vázlat nem méretarányos, forrás: Facskó Gábor illusztrációja)
A földet elérő bolygóközi lökéshullámok komoly mágnes viharokat válthatnak ki. A mágneses viharok pedig indukált áramokat keltenek a hosszú elektromos vezetőkből álló hálózatokban, így zavarokat okozhatnak az ezekhez köthető tevékenységekben, mint pl. a villamos energia szállítása, vonatközlekedés, csővezetékes gáz és kőolaj szállítás. A bolygóközi lökéshullámokhoz kötődő események a műholdas távközlést és navigációt is befolyásolhatják.
A kutatást ki lehet terjeszteni a Solar Orbiter és a Parker Solar Probe űrszondák által észlelt lökéshullámokra, amelyek nagyobb távolságra vannak a Földtől, ezzel megnehezítve a konjugált észleléseket, de több időt hagyva a lökéshullámok időfejlődésére.
A kutatás a HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont és a NASA együttműködésben folyt. A közlemény első szerzője Munkhjargal Lhagkvadorj többszörös Wigner gyakornok, Stipendium Hungaricum ösztöndíjas MSc hallgató volt, jelenleg az ELTE Fizika Doktori Iskola PhD hallgatója, szintén Stipendium Hungaricum Ösztöndíjjal. A levelező szerző a hallgató témavezetője, Dr. Facskó Gábor, a HUN-REN Wigner FK Űrfizikai és Űrtechnikai Osztályának és a Pécsi Tudományegyetem Természettudományi Kar Matematikai és Informatikai Intézetének tudományos főmunkatársa.
Lkhagvadorj, M. G. Facsko, A. Opitz, P. Kovacs, D. G. Sibeck, Propagation of Interplanetary Shocks in the Inner Heliosphere, the Astrophysical Journal, 2025, Vol. 980m No. 1, p. 137,
doi:10.3847/1538-4357/ad9d12
(A kép forrása: Johns Hopkins University)
