Synty

Suurienergiaisia protoneja syntyy Auringon roihupurkauksissa erityisesti, jos niihin liittyy koronan massapurkaus. Protonit etenevät avaruudessa magneettikenttää seuraten. Planeettainvälisen avaruuden magneettikenttä on muodoltaan sellainen, että se ohjaa protoneja Maahan todennäköisimmin silloin, kun ne syntyvät lähellä Auringon länsireunaa (suunta, jossa auringonpilkut katoavat näkyvistä).

Suuren koronan massapurkauksen edetessä aurinkotuulessa sen eteen muodostuu shokki, joka voi myös kiihdyttää aurinkotuulen protoneja suuriin energioihin.

Ennustaminen

Hiukkasmyrskyjä voidaan periaatteessa ennakoida, kun Auringossa on havaittu voimakas roihu. Protonit saapuvat Maahan 20 minuutista tunteihin valon jälkeen, joten ennakkovaroitusaika on lyhyt. Lisäksi planeettainvälisen magneettikentän tarkkaa muotoa ei tunneta, joten ei voida tietää, ohjautuuko roihun protoneja Maahan vai menevätkö ne kaikki ohi.

Voimakkaan massapurkauksen suuntautuessa kohti Maata sen shokin kiihdyttämien protonien voidaan arvata aiheuttavan hiukkasmyrskyn, joka loppuu, kun massapurkauksen etureuna on ohittanut Maan. Tarkempi häiriön koon ennustaminen on tässäkin tapauksessa mahdotonta.

Kesto ja vaikutusalueet

Hiukkasmyrskyjen kesto vaihtelee tunneista pariin päivään. Alku on yleensä nopea ja suurimman energian protonit saapuvat ensin, minkä jälkeen protonien määrä ja energiataso hitaammin hiipuvat.

Maan magneettikenttä ja ilmakehä torjuvat protonisäteilyä, joten sillä on merkitystä etupäässä avaruudessa. Magneettikenttä päästää protoneja ilmakehään napa-alueilla, joten siellä säteilyannos voi vähän kasvaa myös korkealla lentävissä lentokoneissa voimakkaiden hiukkasmyrskyjen aikana.

Kokoluokittelu

Hiukkasmyrskyjen kokoluokittelu perustuu geostationaarisella radalla olevien satelliittien mittaamaan protonivuohon. Alla olevassa taulukossa kriteerinä on vähintään 10 MeV:n protonien vuo, yksikkönä s−1ster−1cm−2.

Hiukkasmyrskyt