Quali sono le principali differenze tra i brillamenti solari e le espulsioni di massa coronale?

In particolare, cosa li provoca, che tipo di danno possono causare e quali sono le differenze nella loro composizione?

Le seguenti definizioni sono secondo la NASA.

I "bagliori solari" sono gigantesche esplosioni dalla superficie del Sole, che si verificano vicino alle macchie solari lungo la linea di divisione / neutra tra le opposte aree del campo magnetico.

Le "Eiezioni di massa coronali" (CME) sono:

enormi bolle di gas filettate con linee di campo magnetico che vengono espulse dal Sole nel corso di diverse ore.

Sebbene il campo magnetico terrestre protegga la biosfera dalla peggiore di queste forme di "meteorologia spaziale", secondo il sito web "Space Weather: che impatto hanno i brillamenti solari sulle attività umane?" , gli effetti che ci riguardano sono:

• Disturbo della ionosfera, interruzione delle comunicazioni radio.

• il riscaldamento, quindi l'espansione dell'atmosfera causerebbe resistenza ai satelliti, degradando le loro orbite, influenzando anche la precisione del GPS.

Dal sito meteorologico solare, un'importante distinzione tra CME e brillamenti solari su come influenzano la Terra:

Le espulsioni di massa coronale hanno maggiori probabilità di avere un effetto significativo sulle nostre attività rispetto ai razzi perché trasportano più materiale in un volume maggiore di spazio interplanetario, aumentando la probabilità che interagiscano con la Terra. Mentre un bagliore da solo produce particelle ad alta energia vicino al Sole, alcune delle quali fuggono nello spazio interplanetario, un CME guida un'onda d'urto che può continuamente produrre particelle energetiche mentre si propaga attraverso lo spazio interplanetario. Quando un CME raggiunge la Terra, il suo impatto disturba la magnetosfera terrestre, scatenando una tempesta geomagnetica.

I CME molto severi possono anche potenzialmente interrompere le reti elettriche e le comunicazioni.

I seguenti sono in gran parte estratti da una risposta che ho scritto su /physics//a/258093/59023 .

Quali sono le principali differenze tra i brillamenti solari e le espulsioni di massa coronale?

Esistono diverse differenze tra i brillamenti solari e le espulsioni di massa coronale (CME), quest'ultima delle quali coinvolge grandi quantità (cioè, verso l'alto di miliardi di tonnellate) di materia (sotto forma di plasma ) per lasciare il sole.

Un bagliore solare è in realtà descritto dall'improvviso potenziamento dei raggi X da una piccola regione nella corona solare. Possono produrre flussi di particelle ad alta energia, chiamati particelle energetiche solari o SEP (anche i CME possono produrre SEP), ma sono flussi di particelle allineate al campo magnetico che si propagano lontano dal sole. Possono avere energie fino a ~ GeV per ioni e diversi ~ MeV per elettroni, ma raramente più alte. L'atmosfera terrestre fa un ottimo lavoro per proteggere gran parte di questo e il campo magnetico circostante aiuta a "deviare" anche alcune delle particelle incidenti.

Un CME, d'altra parte, si espande quasi tanto velocemente quanto si propaga, il che significa che il loro raggio di curvatura quando raggiungono la Terra è quasi 1 UA . Sono, in effetti, un grande "pistone magnetico" (a volte chiamato nuvola magnetica o corda di flusso ecc.) Che accumula plasma sul loro bordo anteriore e può produrre onde d'urto piuttosto forti senza collisioni . L'orientamento del campo magnetico del pistone magnetico è molto importante, poiché il suo orientamento rispetto al campo magnetico terrestre può provocare una piccola risposta aurorale o una forte tempesta geomagnetica .

... cosa li provoca ...

Si pensa che entrambi alla fine nascano da un processo chiamato riconnessione magnetica - un processo che si traduce in una riconfigurazione della topologia del campo magnetico e nella trasformazione dell'energia magnetica in energia cinetica di particelle sfuse.

Nel caso di razzi, la riconnessione si traduce in getti di elettroni e protoni altamente energetici che si schiantano nell'atmosfera solare superiore con conseguenti raggi X prodotti da radiazioni Bremsstrahlung target spesse .

Nel caso dei CME, la riconnessione provoca un rilascio di una grande quantità di plasma spesso confinato all'interno di una nuvola magnetica .

... che tipo di danno possono causare ...

Vedi le mie precedenti risposte su /physics//a/258093/59023 , /physics//a/214509/59023 e /physics//a/ 149199/59023 .

... quali sono le differenze nella loro composizione?

Come ho spiegato sopra, i razzi sono solo miglioramenti dei raggi X, quindi non c'è composizione. I CME hanno generalmente uno stato di carica e una composizione di ioni pesanti diversi rispetto al vento solare nominale .