Ein Sonnenprotonenereignis (oder Protonensturm) kommt vor, wenn durch die Sonne ausgestrahlte Protone beschleunigt für sehr hohe Energien entweder in der Nähe von der Sonne während eines Sonnenaufflackerns oder im interplanetarischen Raum durch die mit Kranz-Massenausweisungen vereinigten Stöße werden. Diese hohen Energieprotone verursachen mehrere Effekten. Sie können ins magnetische Feld der Erde eindringen und Ionisation in der Ionosphäre verursachen. Die Wirkung ist auroral Ereignissen, der Unterschied ähnlich, der das ist, Elektronen und nicht Protone werden beteiligt. Energische Sonnenprotone sind auch ein bedeutendes Strahlenrisiko zum Raumfahrzeug und den Astronauten.

Beschreibung

Sonnenprotone haben normalerweise ungenügende Energie, durch das magnetische Feld der Erde einzudringen. Jedoch, während ungewöhnlich starker Sonnenaufflackern-Ereignisse, können Protone mit genügend Energien erzeugt werden, tiefer in den magnetosphere und Ionosphäre der Erde einzudringen. Gebiete, wo tieferes Durchdringen vorkommen kann, schließen den Nordpol, den Südpol und die magnetische Atlantische Südanomalie ein.

Protone sind beladene Partikeln und sind deshalb unter Einfluss magnetischer Felder. Wenn die energischen Protone die Sonne verlassen, folgen sie bevorzugt (oder werden durch geführt) das starke magnetische Feld der Sonne. Wenn Sonnenprotone ins Gebiet des magnetosphere der Erde eingehen, wo die magnetischen Felder stärker werden als die magnetischen Sonnenfelder, werden sie durch das magnetische Feld der Erde in die polaren Gebiete geführt, wo die Mehrheit der magnetischen Feldlinien der Erde hereingeht und abgeht.

Energische Protone, die in die polaren Gebiete geführt werden, kollidieren mit atmosphärischen Bestandteilen und veröffentlichen ihre Energie durch den Prozess der Ionisation. Die Mehrheit der Energie wird im äußersten niedrigeren Gebiet der Ionosphäre (ungefähr 50-80 km in der Höhe) ausgelöscht. Dieses Gebiet ist für ionosphärische Radiokommunikationen besonders wichtig, weil das das Gebiet ist, wo der grösste Teil der Absorption der Radiosignalenergie vorkommt. Die erhöhte durch eingehende energische Protone erzeugte Ionisation vergrößert die Absorptionsniveaus in der niedrigeren Ionosphäre und kann die Wirkung haben, völlig alle ionosphärischen Radiokommunikationen durch die polaren Gebiete zu blockieren. Solche Ereignisse sind als Polare Kappe-Absorptionsereignisse (oder PCAs) bekannt. Diese Ereignisse fangen an und dauern so lange die Energie von eingehenden Protonen an ungefähr größerem, als 10 MeV (Million Elektronvolt) ungefähr 10 pfu (pfu = Protonenfluss-Einheiten =) an erdsynchronen Satellitenhöhen überschreiten.

Die strengeren Protonenereignisse können mit Geomagnetic-Stürmen vereinigt werden, die weit verbreitete Störung zum elektrischen Bratrost verursachen können. Jedoch sind Protonenereignisse selbst dafür nicht verantwortlich, Anomalien im Macht-Bratrost zu erzeugen, noch sie sind dafür verantwortlich, Geomagnetic-Stürme zu erzeugen. Macht-Bratrost ist nur zu Schwankungen im magnetischen Feld der Erde empfindlich.

Äußerst intensive Sonnenprotonenaufflackern, die dazu fähig sind, energische Protone mit Energien über 100 MeV zu erzeugen, können Neutronraten der Zählung an Boden-Niveaus durch sekundäre Strahleneffekten vergrößern. Diese seltenen Ereignisse sind als Boden-Niveau-Ereignisse (oder GLE'S) bekannt.

Es gibt keine substantivischen wissenschaftlichen Beweise, um darauf hinzuweisen, dass energische Protonenereignisse für die menschliche Gesundheit an Boden-Niveaus besonders an Breiten schädlich sind, wo der grösste Teil der Bevölkerung der Erde wohnt. Das magnetische Feld der Erde kann gut außergewöhnlich die Strahlungseffekten von energischen Partikeln hindern, Boden-Niveaus zu erreichen. Kommerzielle transpolar Flugzeugsflüge der hohen Höhe haben Zunahmen in der Radiation während energischer Protonenereignisse gemessen, aber ein Warnungssystem ist im Platz, der diese Effekten durch das Alarmieren von Piloten beschränkt, um ihre Reisehöhen zu senken. Flugzeugsflüge weg von den polaren Gebieten werden viel mit geringerer Wahrscheinlichkeit einen Einfluss von Sonnenprotonenereignissen sehen.

Bedeutende Protonenstrahlenaussetzung kann von Astronauten erfahren werden, die außerhalb des Schutzschildes des magnetosphere der Erde, wie ein Astronaut unterwegs zu, oder gelegen auf dem Mond sind. Jedoch können die Effekten minimiert werden, wenn Astronauten in einer Bahn der niedrigen Erde sind und beschränkt zu den am schwersten beschirmten Gebieten ihres Raumfahrzeugs bleiben. Protonenstrahlenniveaus in der niedrigen Erdbahn nehmen mit der Augenhöhlenneigung zu. Deshalb, je näher sich ein Raumfahrzeug den polaren Gebieten nähert, desto größer die Aussetzung von der energischen Protonenradiation sein wird.

Astronauten haben das Sehen von Blitzen oder Streifen des Lichtes gemeldet, weil energische Protone mit ihren Sehgeweben aufeinander wirken. Ähnliche Blitze und Streifen des Lichtes kommen vor, wenn energische Protone die empfindliche optische Elektronik im Raumfahrzeug (wie Sternspürenleser und andere Kameras) schlagen. Die Wirkung kann so ausgesprochen werden, dass während äußerster Ereignisse es nicht möglich ist, Qualitätsimages der Sonne oder Sterne zu erhalten. Das kann Raumfahrzeug veranlassen, ihre Orientierung zu verlieren, die kritisch ist, wenn Boden-Kontrolleure Kontrolle aufrechterhalten sollen.

Energische Protonenstürme können auch Raumfahrzeug zu Niveaus elektrisch beladen, die elektronische Bestandteile beschädigen können. Sie können auch elektronische Bestandteile veranlassen, sich unregelmäßig zu benehmen. Zum Beispiel kann das Gedächtnis des festen Zustands auf dem Raumfahrzeug verändert werden, der Daten oder Softwareverunreinigung verursachen und unerwartet (Gespenst) Raumfahrzeugbefehle hinauslaufen kann, die durchführen werden. Energische Protonenstürme zerstören auch die Leistungsfähigkeit der Sonnenkollektoren, die entworfen werden, um Sonnenlicht zur Elektrizität zu sammeln und umzuwandeln. Während Jahre der Aussetzung von der energischen Protonentätigkeit von der Sonne kann Raumfahrzeug einen wesentlichen Betrag der elektrischen Leistung verlieren, die verlangen kann, dass wichtige Instrumente abgedreht werden.

Siehe auch

• Heliophysics
• Energische Sonnenpartikeln
• Raumwetter

• Sonnenprotonenereignisse, die die Erdumgebung 1976 - 2005 Betreffen

• NASA - Carrington Superaufflackern NASA am 6. Mai 2008