Παρακολούθηση διαστημικού καιρού
Authors: Παούρης Ευάγγελος 
Published: August 2021

Κατά την παρούσα διδακτορική διατριβή μελετήθηκαν οι διαπλανητικές στεμματικές εκτινάξεις μάζας (ICMEs) οι οποίες με την άφιξή τους στην Γη μπορούν να προκαλέσουν ισχυρές γεωμαγνητικές καταιγίδες με σοβαρές επιπτώσεις σε αρκετούς τομείς, όπως είναι οι τηλεπικοινωνίες, τα συστήματα δορυφόρων, οι αγωγοί μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας καθώς και η υγεία πληρωμάτων και επιβατών αεροσκαφών τα οποία κινούνται σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη αλλά και αστροναυτών που βρίσκονται σε τροχιά. Συγκεκριμένα, δημιουργήθηκε μία σημαντική βάση δεδομένων από 266 διαπλανητικές στεμματικές εκτινάξεις μάζας καλύπτοντας τον 23ο ηλιακό κύκλο (1996-2009) και χρησιμοποιώντας δεδομένα από τον στεμματογράφο LASCO/SOHO και in situ δεδομένα από την αποστολή ACE. Για κάθε ένα γεγονός παρέχονται όλες οι δυνατές πληροφορίες σε συνολικά 51 στήλες που σχετίζονται με την CME η οποία προκάλεσε την ICME καθώς επίσης και την ηλιακή έκλαμψη (αν σχετίζεται με την εμφάνιση ηλιακής έκλαμψης). Περιγράφονται επίσης οι συνθήκες που επικρατούν στον διαπλανητικό χώρο (σχετικά με το πλάσμα του ηλιακού ανέμου και τα μαγνητικά πεδία) μερικές ώρες πριν την άφιξη της ICME, τα κινηματικά χαρακτηριστικά της ICME καθώς και του χώρου μεταξύ κρουστικού κύματος και ICME (sheath), οι συνθήκες που επικρατούν εντός των ορίων της ICME και τέλος οι γεωμαγνητικές συνθήκες όπως διαμορφώθηκαν από την άφιξη της ICME στην Γη. Από την επεξεργασία των δεδομένων αυτών προέκυψαν σημαντικά αποτελέσματα, όπως η ασυμμετρία μεταξύ γεγονότων που προέρχονται από το βόρειο και το νότιο ημισφαίριο του ηλίου και σχετίζονται με ισχυρές ηλιακές εκλάμψεις κατηγορίας X-class, καθώς και ασυμμετρία μεταξύ ανατολικού και δυτικού τμήματος του ηλιακού δίσκου για γεγονότα τα οποία προκάλεσαν ισχυρές γεωμαγνητικές καταιγίδες. Επίσης, αναπτύχθηκαν μοντέλα τα οποία αφορούν τον χρόνο άφιξης του κρουστικού κύματος προερχόμενου από μία ICME με σκοπό την έγκυρη και έγκαιρη πρόβλεψη των γεωμαγνητικών καταιγίδων που μπορεί να προκληθούν. Χρησιμοποιώντας τα δεδομένα από την βάση αυτή των ICMEs που αναφέραμε νωρίτερα διαμορφώθηκε ένας ολοκληρωμένος δείκτης των στεμματικών εκτινάξεων μάζας (Pi-index) ο οποίος συνέβαλε στην καλύτερη προσέγγιση των μοντέλων διαμόρφωσης της έντασης της Κοσμικής Ακτινοβολίας που καταγράφεται στους μετρητές νετρονίων, όπως αυτός του Πανεπιστημίου της Αθήνας με αποτέλεσμα την ταύτιση για πρώτη φορά των ελαχίστων της έντασης της Κοσμικής Ακτινοβολίας μεταξύ πραγματικών και πειραματικών τιμών από το μοντέλο με RMSD μικρότερη του 8%. Τα αποτελέσματα και η εμπειρία που αποκτήθηκε από την μελέτη αυτή χρησιμοποιείται στην καθημερινή παρακολούθηση των φυσικών συνθηκών που επικρατούν στον διαπλανητικό χώρο χρησιμοποιώντας πλήθος δεδομένων από δορυφόρους και επίγειους μετρητές με την έκδοση του ημερήσιου δελτίου πρόγνωσης του Διαστημικού καιρού από το Κέντρο Πρόγνωσης Διαστημικού Καιρού της Ομάδας Κοσμικής Ακτινοβολίας της Αθήνας παρέχοντας πληροφορίες για τις φυσικές συνθήκες που επικρατούν στον διαπλανητικό χώρο καθώς και για τις πιθανές γεωμαγνητικές καταιγίδες δίνοντας ταυτόχρονα μια εκτίμηση των τιμών του γεωμαγνητικού δείκτη Ap για τρεις ημέρες. Τα συμπεράσματα της διατριβής συμβάλλουν ουσιαστικά στο ανοικτό και επίκαιρο θέμα της έγκυρης και έγκαιρης πρόβλεψης των συνθηκών του διαστημικού καιρού.