Ymchwil i ffrwydradau’r haul

Gwyddonwyr Aberystwyth yn arwain ar ymchwil i ffrwydradau’r haul

Mae grŵp rhyngwladol o wyddonwyr solar a'r gofod, dan arweiniad Dr. Mario Bisi o Brifysgol Aberystwyth, wedi llunio'r darlun mwyaf cynhwysfawr o effeithiau llawn ffrwydrad solar mawr drwy ddefnyddio offer ar y ddaear ac yn y gofod er mwyn dilyn ei drywydd o’r Haul i’r Ddaear.

Cyflwynodd Dr. Bisi ganlyniadau’r tîm, sy’n cynnwys lluniau manwl a ffilm, ddydd Mawrth 13 Ebrill yng Nghyfarfod Seryddiaeth Cenedlaethol y Gymdeithas Seryddol Frenhinol yng Nglasgow.

Alldafliadau màs coronaidd, [Coronal Mass Ejections (CMEs)] yw’r ffrwydradau enfawr o ‘arwyneb’ yr Haul sy’n cael eu taflu allan i’r gofod. Maent gynifer o weithiau’n fwy na’r Ddaear ac fel arfer yn cynnwys mwy na biliwn o dunelli o fater.  Mae’r alldafliadau yn teithio o’r Haul ar gyflymder o sawl miliwn cilomedr yr awr (rhwng 200 a 2000+ cilomedr yr eiliad) ac yn gallu effeithio ar gomedau, asteroidau, a phlanedau - gan gynnwys y Ddaear.

Fel arfer fe amddiffynnir ein planed rhag yr alldafliadau hyn gan faes magnetig y Ddaear, ond mae’r meysydd magnetig troellog sydd gan yr alldafliadau yn gallu torri drwy’r haen amddiffynnol honno, gan achosi i ronynnau lifo dros Ardaloedd Pegynol y Ddaear. Gallant hefyd arwain at arddangosiadau hardd ‘goleuni’r Gogledd a’r De (sef aurora borealis ac australis). Ond mae sgil-effeithiau llai deniadol i’r CMEs fel toriadau trydan ar y ddaear, amharu ar delegyfathrebu, difrod i loerennau sy’n amgylchynu’r Ddaear, yn ogystal â pheryglon posib i iechyd ofodwyr sy’n digwydd bod ‘am dro yn y gofod’ ar yr adeg pan fydd y digwyddiad hwn yn effeithio ar y Ddaear.

Daeth y gwyddonwyr ynghyd i astudio un digwyddiad mewn manylder er mwyn ceisio deall yr allyriadau hyn yn well, i ddeall pryd y maent yn debygol o ddigwydd ac yn bwysicach byth, pryd a sut y byddant yn effeithio ar y Ddaear a’i chyffiniau. Ar ôl dadansoddiadau trylwyr o arsylliadau a mesuriadau yr holl longau gofod a’r holl sefydliadau arsyllu ac astudio ar y ddaear, llwyddwyd i greu darlun manwl dros ben.

Dewiswyd ffrwydrad a gododd o’r Haul ddydd Sul 13 Mai 2005 ac a oedd yn teithio tuag at y Ddaear. Wrth iddo agosáu at ein planed, fe ryngweithiodd â’r gwynt solar; sef deunydd sy’n llifo’n gyson o’r Haul ar gyfraddau cymharol sefydlog. Bu’r allyriad yma yn troi rhywfaint o’r gwynt solar tua’r gogledd wrth iddo deithio tuag at y Ddaear ag fe gafodd yr allyriad yntau ei arafu o ganlyniad i’r gwynt solar o’i flaen.

Nid oedd y màs a allyrrwyd yn digwyddiad hwn yn wahanol iawn i’r ffrwydradau solar eraill ond roedd ei faes magnetig yn gryf iawn, ac o’i herwydd fe achosodd hyn y storm geomagnetig fwyaf yn 2005 (sef newidiadau sydyn ym maint a siâp maes magnetig y Ddaear). Ar y pryd, roedd gweithgaredd solar ar drai, o’r uchafbwynt rhwng 2002 a 2004 i’r isafbwynt diweddaraf rhwng 2008 a 2010.

Daeth y data ar gyfer yr astudiaeth yma mewn nifer o ffyrdd, o lawer o ffynonellau gwahanol, gan gynnwys: lluniau o’r Haul a’i gyffiniau gan offer ar y lloeren SOHO; data o chwyddau radio gan loeren ofod Wind, lloeren GOES, ac offer ar y ddaear; mesuriadau o wynt solar gan SOHO, ACE a lloeren ofod Wind; a mesuriadau o fagnetosffer ac ïonosffer y Ddaear o loerennau gofod Cluster ac IMAGE a magnetomedrau ar y ddaear.

Ar gychwyn yr allyriad roedd credwyd bod y ffrwydrad yn ‘CME syml’ ond oherwydd natur yr arsylwi a’r holl fesuriadau, daeth i’r amlwg ei fod yn eithriadol o gymhleth, gyda llawer o rannau bach yn cyfuno i greu’r darlun ehangach, o’i ffrwydrad tan iddo gyrraedd ar y Ddaear.  Achoswyd y digwyddiad gan lawer o fflachiadau ger wyneb yr haul a ryddhaodd ynni magnetig a màs allan i’r gwynt solar ar ffurf yr allyriad CME.

Yna, teithiodd y mater drwy’r gofod rhyngblanedol tuag at y Ddaear (yn ystod y cyfnod hwn fe’i disgrifir yn CME Rhyngblanedol neu ICME).  Gyda’r maes magnetig wedi rhewi oddi fewn iddo ar ffurf ‘rhaff fflwcs’, neu ‘gwmwl magnetig’ (MC), pan gyrhaeddodd yr IMCE ein planed fe gychwynnodd gywasgu’r maes magnetig nes iddo leihau i drwch o oddeutu 38000 km (mae’r maes ar ochr yr Haul fel arfer yn ymestyn i 95000 km).  Cafodd y CME ychydig o effaith ar loerennau a chyfathrebu yn ogystal â rhoi sioe awroraidd wych.

Dywedodd Dr. Bisi, sy’n gweld y dadansoddi newydd fel cam mawr ymlaen yn ein dealltwriaeth o sut y mae ffrwydradau yn effeithio ar y Ddaear: “Rydym wedi dysgu llawer iawn o’r digwyddiad yn 2005.  Trodd yr hyn yr oeddem yn ei ystyried yn CME syml i fod yn un hynod gymhleth.  Roedd yr effaith fawr ar faes magnetig y Ddaear, a grëwyd gan ddigwyddiad a oedd yn gyflym ond heb fod yn arbennig o bwerus, yn dipyn o syndod.”

“Rydym yn awr yn fwy parod ar gyfer digwyddiadau yn y dyfodol, a hyd yn oed os na ddysgwyd dim byd arall, rydym yn nawr gwybod sut i ymdrin â swmp enfawr o wybodaeth. Mae hyn i gyd yn ychwanegu at ein hymwybyddiaeth o sut mae’r allyriadau hyn yn ffurfio a datblygu a sut y byddant ambell waith yn cael effaith ar fywyd ddydd i ddydd.”