Speziell, was verursacht sie, welche Art von Schaden können sie verursachen, und was sind die Unterschiede in ihrer Zusammensetzung?
Die folgenden Definitionen entsprechen der NASA.
"Sonneneruptionen" sind gigantische Explosionen von der Oberfläche der Sonne, die in der Nähe von Sonnenflecken entlang der Trenn- / Neutrallinie zwischen gegenüberliegenden Magnetfeldbereichen auftreten.
"Coronal Mass Ejections" (CME) sind:
Riesige Gasblasen mit Magnetfeldlinien, die über mehrere Stunden von der Sonne ausgestoßen werden.
Obwohl das Magnetfeld der Erde die Biosphäre vor den schlimmsten dieser Formen von "Weltraumwetter" schützt, hat laut der Website "Weltraumwetter: Welchen Einfluss haben Sonneneruptionen auf die menschlichen Aktivitäten?" sind die Auswirkungen, die uns betreffen:
Störung der Ionosphäre, Störung der Funkkommunikation.
Erwärmung und damit Ausdehnung der Atmosphäre würden die Satelliten in Mitleidenschaft ziehen und ihre Umlaufbahnen verschlechtern, was sich auch auf die Genauigkeit des GPS auswirken würde.
Ein wichtiger Unterschied zwischen CMEs und Sonneneruptionen in Bezug auf ihre Auswirkung auf die Erde:
Koronale Massenauswürfe haben mit größerer Wahrscheinlichkeit einen signifikanten Einfluss auf unsere Aktivitäten als Fackeln, da sie mehr Material in ein größeres Volumen des interplanetaren Raums befördern und die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass sie mit der Erde interagieren. Während eine Fackel allein in der Nähe der Sonne energiereiche Partikel erzeugt, von denen einige in den interplanetaren Raum entweichen, treibt ein CME eine Schockwelle an, die bei ihrer Ausbreitung durch den interplanetaren Raum kontinuierlich energetische Partikel erzeugen kann. Wenn ein CME die Erde erreicht, stört sein Aufprall die Erdmagnetosphäre und löst einen geomagnetischen Sturm aus.
Sehr schwere CMEs können möglicherweise auch Stromnetze und die Kommunikation stören.
Das Folgende sind größtenteils Auszüge aus einer Antwort, die ich unter /physics//a/258093/59023 geschrieben habe .
Was sind die Hauptunterschiede zwischen Sonneneruptionen und koronalen Massenauswürfen?
Es gibt verschiedene Unterschiede zwischen Sonneneruptionen und koronalen Massenauswürfen (CMEs), bei denen große Mengen (dh über Milliarden Tonnen) Materie (in Form von Plasma ) die Sonne verlassen.
Eine Sonneneruption wird wirklich durch die plötzliche Verstärkung von Röntgenstrahlen aus einer kleinen Region in der Sonnenkorona beschrieben. Sie können Ströme energiereicher Partikel produzieren, die als solarenergetische Partikel oder SEPs bezeichnet werden (CMEs können auch SEPs produzieren), aber dies sind Ströme magnetfeldorientierter Partikel, die sich von der Sonne weg ausbreiten. Sie können Energien von bis zu ~ GeV für Ionen und mehreren ~ MeV für Elektronen haben, sind aber selten höher. Die Erdatmosphäre schirmt einen Großteil davon ab, und das umgebende Magnetfeld hilft dabei, einige der einfallenden Partikel ebenfalls abzulenken.
Andererseits dehnt sich ein CME fast so schnell aus, wie es sich ausbreitet, was bedeutet, dass sein Krümmungsradius bei Erreichen der Erde fast 1 AE beträgt . Tatsächlich handelt es sich um einen großen "Magnetkolben" (manchmal auch als Magnetwolke oder Flussseil bezeichnet), der Plasma an der Vorderkante ansammelt und ziemlich starke kollisionsfreie Stoßwellen erzeugen kann . Die Ausrichtung des Magnetfelds des Magnetkolbens ist sehr wichtig, da seine Ausrichtung relativ zum Erdmagnetfeld entweder zu einer geringen Polarlichtreaktion oder zu einem starken geomagnetischen Sturm führen kann .
... was sie verursacht ...
Es wird angenommen, dass beide letztendlich aus einem Prozess resultieren , der als magnetische Wiederverbindung bezeichnet wird - ein Prozess, der zu einer Neukonfiguration der Magnetfeldtopologie und zur Umwandlung von magnetischer Energie in kinetische Energie von Massenteilchen führt.
Im Falle von Fackeln führt die Wiederverbindung zu Strahlen hochenergetischer Elektronen und Protonen, die in die obere Sonnenatmosphäre eindringen und Röntgenstrahlen erzeugen, die durch dicke Zielbremsstrahlung erzeugt werden.
Im Fall von CME, Wiederverbindung führt zu einer Freisetzung einer großen Menge an Plasma oft innerhalb einer begrenzten magnetischen Wolke .
... welche Art von Schaden können sie verursachen ...
Meine vorherigen Antworten finden Sie unter /physics//a/258093/59023 , /physics//a/214509/59023 und /physics//a/. 149199/59023 .
... was sind die Unterschiede in ihrer Zusammensetzung?
Wie ich oben erklärt habe, handelt es sich bei Fackeln nur um Verbesserungen der Röntgenstrahlung, sodass es keine Komposition gibt. CMEs haben im Allgemeinen einen anderen Ladungszustand und eine andere Schwerionenzusammensetzung als der nominelle Sonnenwind .