Dzisiaj zbyt wiele się nie działo. Długo odsypiałem wczorajsze Tatry i wstałem „chwilę” przed wyjściem do pracy na drugą zmianę. Dobrze, że to tylko dwa dni i znowu „weekend”, czyli cały jeden dzień wolnego między drugimi a pierwszymi zmianami.
U mnie zbyt wiele się nie działo, ale za to na Słońcu ostatnio dzieje się dużo, nieustannie. Pomimo że jesteśmy w schyłkowej fazie cyklu słonecznego i aktywność geomagnetyczna teoretycznie słabnie, to Słońce z niemal niczego jest w stanie w takiej fazie cyklu narobić bałaganu w przestrzeni międzyplanetarnej.
Po niestety bardzo słabych uderzeniach dwóch CME w ostatnich dniach, o których pisałem, wczoraj nasza gwiazda ponownie odpaliła jak z armaty. Długotrwały rozbłysk M1.86 z zaangażowanym, bardzo solidnym koronalnym wyrzutem masy (Coronal Mass Ejection, w skrócie CME – i od teraz będę używał tylko i wyłącznie tego skrótu). Rozbłysk przeciętny, ale CME zdecydowanie potężne.
Problem jednak w tym, że nie było ono skierowane bezpośrednio w nas, a bardziej w kierunku południowo-wschodnim (kierunki wschód/zachód w odniesieniu do Słońca czytamy odwrotnie niż ziemskie – to, co z lewej, to wschód). W dalszym jednak ciągu część materiału została skierowana w naszą stronę.
Na powyższym gifie możecie zobaczyć obrazy z koronagrafu GOES CCOR-1. Tak wygląda CME z wczoraj.
Koronagrafy nieustannie rejestrują koronę słoneczną w celu wychwytywania i analizowania wiatru słonecznego oraz wszelkich CME. Jest to bardzo ważne, bo wszelkie większe wydarzenia mają realny wpływ na satelity krążące wokół Ziemi oraz na astronautów przebywających w kosmosie. Dlatego prognozowanie pogody kosmicznej jest bardzo ważne.
Wyróżniamy dwa typy burz kosmicznych: burza promieniowania kosmicznego oraz burza geomagnetyczna.
Ta pierwsza jest ściśle związana z samym rozbłyskiem i poziomem promieniowania rentgenowskiego, jakie uwalnia. Takie burze są szczególnie niebezpieczne dla astronautów wykonujących różne czynności, np. na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Przy silnych burzach promieniowania nie mogą oni znajdować się poza stacją. Ich skafandry nie byłyby w stanie uchronić ich przed zabójczą dawką promieniowania.
Burze geomagnetyczne natomiast są związane właśnie z CME, a siła rozbłysku nie jest proporcjonalna do ogólnej mocy CME. Koronalne wyrzuty masy niosą ze sobą pole magnetyczne Słońca w przestrzeń międzyplanetarną. Nie mają aż tak bezpośredniego wpływu na astronautów, ale mogą zakłócać działanie urządzeń, w tym szczególnie systemu nawigacji, co również niesie zagrożenie dla ich pracy poza bezpiecznym statkiem.
I to właśnie CME odpowiadają za wzmożoną aktywność geomagnetyczną na Ziemi i za silne zorze polarne. Pole magnetyczne, które niosą, reaguje z naszym ziemskim polem. W trakcie tej interakcji ziemskie pole magnetyczne wyłapuje cząstki pochodzące ze Słońca i kieruje je do biegunów. Następnie te cząstki wnikają do górnych warstw atmosfery, gdzie reagują z gazami, które ją tworzą, czyli tlenem i azotem. Energia powstała w wyniku tej interakcji powoduje świecenie cząstek tych gazów, a my widzimy to w postaci zorzy polarnej.
To, jak bardzo CME wpływa na ziemskie pole magnetyczne, zależy od kierunku jednego z komponentów międzyplanetarnego pola magnetycznego (interplanetary magnetic field – w skrócie IMF). W jego skład wchodzi Bx, By oraz Bz. Dwa pierwsze są raczej nieistotne. Dla nas ważny jest jedynie Bz. Ziemskie pole magnetyczne ma kierunek północny (dodatni). Żeby doszło do silnej interakcji, Bz musi mieć kierunek przeciwny, a więc południowy (ujemny). Im silniej ujemny Bz, tym silniejsza interakcja i potężniejsza zorza polarna. Północny Bz jest w stanie wywołać zorzę widoczną w Polsce jedynie przy ogromnej ogólnej sile IMF, która szerzej spotykana jest jako parametr Bt (Bt = Bx + By + Bz).
Powyżej zrzut ekranu z aplikacji SpaceWeatherLive, czyli najpopularniejszego i najprostszego w obsłudze narzędzia do monitorowania pogody kosmicznej. Parametry, które widzicie na tym zrzucie, to typowa sytuacja z bardzo słabym IMF otaczającym naszą planetę. Przeciętne CME podnosi te wartości do około: Bt 15–20 i Bz w podobnych granicach. Bt pomiędzy 20–30 to już bardzo silne warunki geomagnetyczne, a powyżej 30 powoli zaczynają już się robić ekstremalne.
Aplikację można pobrać ze sklepu Play lub Apple Store.
Innymi ważnymi parametrami są prędkość i gęstość wiatru słonecznego. Im wyższe, tym silniejszy nacisk chmury magnetycznej na magnetosferę Ziemi.
Za typową prędkość uznaje się przedział od 350 do około 550 km/s. Tak, na sekundę! Wysoka prędkość mieści się w przedziale od 600 do 800 km/s, a powyżej przechodzimy już w wartości ekstremalne. Rekordowo szybkie CME, jakie udało się zmierzyć, uderzyło w ziemię z prędkością niespełna 2000 km/s, a drogę ze słońca do naszej planety przebyło w jakieś 19-20 godzin. Natomiast najszybsze CME w ogóle, którego jednak prędkość nie została zmierzona (brak instrumentów pomiarowych w tamtych czasach) przebyło tę drogę, 150 milionów kilometrów w 14,5 godziny!
W tym roku padł ogólny rekord siły IMF w obrębie Ziemi od początku pomiarów. 19 stycznia Bt osiągnęło przeogromną wartość 91,32 nT. Mimo że zorza w pierwszej części tego eventu była bardzo silna, to późniejszy skok Bz ekstremalnie na północny (powyżej +60 nT) zaprzepaścił szansę na być może najpotężniejszą burzę geomagnetyczną w historii pomiarów. Gdybyśmy dostali wtedy Bz na poziomie -60 zamiast +60, to zorza prawdopodobnie świeciłaby całą noc i sięgała daleko za zenit w kierunku południowym. Miała szansę pokryć większą część nieba.
To CME było potężne też ze względu na ogromną prędkość wiatru słonecznego sięgającą około 1300km/s
Wracając do tematu ostatniego CME. Nie będzie to szaleństwo, ale jest szansa na niezłe warunki. Wszystko zależy, jak daleko od frontu CME oddalony będzie komponent, który w nas uderzy. Mówi się o szansie na burzę geomagnetyczną od G2 (umiarkowana) do G3 (silna), z niewielką nadzieją na G4 (bardzo silna). Ja osobiście nastawiam się na G3, a więc dla południa Polski oznaczałoby to zorzę głównie fotograficzną, z bardzo małą szansą na wyraźnie widoczną gołym okiem.
Z CME jednak nigdy nie można być niczego pewnym. Może się zdarzyć, że całkiem przepadnie z niewiadomych przyczyn, przybędzie znacznie słabsze niż zakładano, albo – co też możliwe – kompletnie wszystkich zaskoczy i uderzy z niespodziewanie ogromną siłą.
Dlatego łowcy zorzy śledzą każdy taki event, bo naprawdę można się nieźle zaskoczyć.
Przybycie CME prognozowane jest najwcześniej w godzinach porannych, ale bardziej realistycznym scenariuszem – według mnie – jest jego przybycie w godzinach wieczornych lub nawet około północy.
Nie wszczynam póki co alarmu, a osoby zainteresowane tematem tym razem poinformuję dopiero, kiedy CME uderzy i będę wiedział, czego możemy się spodziewać. Warto jednak już teraz wiedzieć, że coś ponownie jest na rzeczy.
Chciałem tym postem też nieco przybliżyć, w najprostszy sposób, w jaki potrafię, proces powstawania i przewidywania wystąpienia zorzy polarnej. Myślę jednak, że kiedyś napiszę post uzupełniający temat, bo wciąż sporo jest do powiedzenia, a ten raport i tak zrobił się ponownie dość długi.