Nur um zu bestätigen, dass CuriousOne in Bezug auf direkte Strahlenschäden an Ihrem Körper Recht hat.

Von Sonneneruptionen

Sonneneruptionen sind gigantische Explosionen im Zusammenhang mit Sonnenflecken, die durch die plötzliche Freisetzung von Energie aus „Drehungen“ im Magnetfeld der Sonne verursacht werden. Sie sind intensive Strahlungsausbrüche, die Minuten bis Stunden dauern können. Sonneneruptionen und CMEs stellen keine direkte Bedrohung für den Menschen dar – die Erdatmosphäre schützt uns vor der Strahlung des Weltraumwetters. (Wenn ein Astronaut im Weltraum mit den hochenergetischen Partikeln eines CME bombardiert wird, könnte er oder sie ernsthaft verletzt oder getötet werden. Aber die meisten von uns müssen sich über diese Situation keine Sorgen machen.) Wir könnten jedoch fühlen die Auswirkungen von CMEs indirekt durch die Unterbrechungen unserer Technologie – von denen einige verheerende und anhaltende Auswirkungen auf die Zivilisation haben könnten.

Als Beispiel dafür könnten Sie Quebec Blackout lesen , und da wir immer abhängiger von Satelliten werden, wenden wir viel Mühe darauf auf, ihre elektronischen Komponenten gegen Strahlung zu schützen. Wir versuchen auch, das Sonnenwetter vorherzusagen, damit wir die Dinge ausschalten können, bevor die Eruption uns beeinflusst.

Unter Berücksichtigung dessen, was ich aus den Kommentaren von @RobJefferies unten gelernt habe, sind Ihre besten Chancen, indirekte Effekte zu minimieren, wie Sie in Ihrem Beitrag sagen, in der Nähe des Äquators.

Erläuterungen

Es gibt einen Unterschied zwischen einer Sonneneruption und den Phänomenen, die Dinge wie den Stromausfall in Quebec 1989 und/oder den Stromausfall in New York in den 1970er Jahren verursachen (ich glaube, es war 1972, aber ich erinnere mich nicht sofort). Die letztgenannten Phänomene werden als koronale Massenauswürfe (CMEs) bezeichnet, da sie tatsächlich große Mengen (dh Milliarden Tonnen) an Materie (in Form von Plasma ) beinhalten, um die Sonne zu verlassen.

Eine Sonneneruption wird wirklich durch die plötzliche Verstärkung von Röntgenstrahlen aus einem kleinen Bereich in der Sonnenkorona beschrieben. Sie können Ströme hochenergetischer Teilchen erzeugen, die als solare energetische Teilchen oder SEPs bezeichnet werden (CMEs können ebenfalls SEPs erzeugen), aber dies sind Ströme von Magnetfeld-ausgerichteten Teilchen, die sich von der Sonne weg ausbreiten. Sie können Energien bis zu ~GeV für Ionen und mehrere ~MeV für Elektronen haben, aber selten höher. Die Erdatmosphäre schirmt vieles davon hervorragend ab, und das umgebende Magnetfeld hilft auch, einige der einfallenden Teilchen "abzulenken".

Ein CME hingegen dehnt sich fast so schnell aus, wie es sich ausbreitet, was bedeutet, dass sein Krümmungsradius bis zum Erreichen der Erde fast 1 AE beträgt . Sie sind in der Tat ein großer „magnetischer Kolben“ (manchmal auch als magnetische Wolke oder Flussseil usw. bezeichnet), der Plasma an seiner Vorderkante auftürmt und ziemlich starke kollisionsfreie Schockwellen erzeugen kann . Die Magnetfeldausrichtung des Magnetkolbens ist sehr wichtig, da seine Ausrichtung relativ zum Erdmagnetfeld entweder zu einer kleinen Polarlichtreaktion oder zu einem großen geomagnetischen Sturm führen kann .

Welcher Teil der Erde wäre im Falle der großen Sonneneruption am sichersten?

Um Stromausfälle aufgrund von bodeninduzierten Strömen zu vermeiden , sind niedrigere Breiten die beste Option (dh in der Nähe des geografischen Äquators ... zumindest für den Moment). Generell sind höhere Breiten stärker von geomagnetischen Störungen betroffen. Ich habe unter https://physics.stackexchange.com/a/214509/59023 eine ausführlichere Antwort darauf geschrieben, wie die Erde betroffen ist .

Ich habe unter https://physics.stackexchange.com/a/149199/59023 eine weitere Antwort auf eine ähnliche Frage geschrieben , die die geringe Wahrscheinlichkeit erklärt, dass einem einzelnen oder sogar den meisten Stromnetzen physische Schäden zugefügt werden. Die Art und Weise, wie die meisten Netze aufgebaut und betrieben werden, führt dazu, dass der Ausfall eines großen Transformators normalerweise das gesamte Netz abschaltet und neu startet, was den Untergang anderer Transformatoren verhindern (oder zumindest verlangsamen) würde. Die meisten Stromnetze sind also nicht in großer Gefahr, aber das ist kein Grund, in solchen Dingen faul oder nachlässig zu sein. Wir hatten mindestens seit den 1970er Jahren kein Carrington-ähnliches Ereignis mehr , daher ist unklar, wie einige unserer neueren elektronischen Systeme reagieren könnten.

Was ist mit Raumfahrzeugen oder Astronauten?

Raumfahrzeuge (SC) leiden unter mehreren Effekten, die direkt entweder durch Sonneneruptionen und/oder CMEs verursacht werden. Da SC nicht mit der Erde verbunden sind, haben sie keine effektive elektrische Masse, sodass sie sich aufladen können, wie in diesem arXiv 0906.3884- Papier erörtert. Wenn sie Sonnenlicht ausgesetzt werden, laden sie sich oft positiv auf, da die Emission von Photoelektronen typischerweise die thermischen Ströme aus dem Hintergrund-Elektronenplasma dominiert. Wenn sich der SC jedoch beispielsweise hinter der Erde befindet, kann er sich negativ aufladen.

Während starker geomagnetischer Stürme gibt es große Zuflüsse hochenergetischer Teilchen aus dem geomagnetischen Schweif. Die kleineren Gyroradien und höheren thermischen Geschwindigkeiten führen dazu, dass ein größerer Anteil der Elektronen als Ionen auf einen SC im Schatten der Erde trifft. Das Ergebnis ist, dass der SC sehr negativ aufgeladen werden kann, in einigen Fällen bis zu mehreren Kilovolt. Es gab Berichte über Lichtbögen, die aus solch hohen Ladungen in Kombination mit den zahlreichen scharfen Kanten an vielen SC-Bussen resultieren. Es wird immer noch diskutiert (aus versicherungstechnischen, nicht aus wissenschaftlichen Gründen), ob irgendwelche Raumfahrzeuge durch solche Aufladungsereignisse "getötet" wurden.

Astronauten könnten in Schwierigkeiten geraten. Die Strahlungsgürtel der Erde verstärken sich auch während geomagnetischer Stürme, und die Internationale Raumstation (ISS) geht oft durch Regionen des inneren Gürtels. Bei starken Stürmen kann ein Großteil der ISS-Umlaufbahn vom inneren Gürtel umgeben sein, der hauptsächlich aus Protonen mit Energien bis >100 MeV besteht. Die Abschirmung auf der ISS ist für Protonen im Allgemeinen unter ~50 MeV ausgelegt, aber die Erörterung von Strahlungsdosen könnte mehrere weitere Seiten füllen.

Auch Astronauten sind, wenn sie tagsüber sind, den zuvor erwähnten SEPs ausgesetzt. Diese können bis zu ~GeV betragen und auch aus Neutronen bestehen, die in mehrfacher Hinsicht (strahlungstechnisch) schlechter sein können. Die Astronauten sind also im Allgemeinen viel mehr Strahlung ausgesetzt als jeder andere, der sich auf der Erde aufhält (außer vielleicht Menschen, die in der Nähe radioaktiver Materialien arbeiten).