Po raz pierwszy, spoza Ziemi, udało się zaobserwować wiatr słoneczny zagłębiający się w magnetosferę naszej planety. Statek kosmiczny STEREO-A nagrał całą drogę wiatru słonecznego ze Słońca do Ziemi oraz samo zderzenie. Zdarzenie to zostało zarejestrowane w grudniu 2008 roku. Dlaczego tak długo czekaliśmy na publikację?

Artykuł opracował Grzegorz Sochacki.

Statek STEREO-A jest jedną z dwu sond wystrzelonych w 2006 r. Sondy te są przeznaczone do obserwowania aktywności słonecznej. Fizycy zajmujący się naturą Słońca sądzą, że nowe informacje mogą spowodować znaczne postępy w prognozowaniu kosmicznej pogody. Dotąd byliśmy w stanie przewidywać czas dotarcia do nas CME (coronal mass ejections – koronalne wyrzuty masy) z błędem ±4 godziny. Istnieje możliwość, że teraz uda się zmniejszyć margines błędu. Jego powodem był brak widoczności plazmy bezpośrednio przed uderzeniem w naszą planetę. Jedyne informacje jakie mieliśmy, pochodziły z oszacowania prędkości wyrzutu zaraz po wybuchu.

Koronalne wyrzuty masy to chmury plazmy, wyrzuconej przez erupcje na powierzchni Słońca i mające masę miliardów ton. Gdy nasza planeta znajdzie się na ich drodze, mogą spowodować zorze polarne, burze magnetyczne i inne ekstremalne zjawiska energetyczne. Niektóre z nich są groźne dla sieci energetycznych, ogniw słonecznych, satelit etc. Dlatego śledzenie ich i przewidywanie kiedy uderzą w Ziemię, jest ważną częścią kosmicznej prognozy pogody.

Zaraz po powstaniu CME są tak jasne, że można je z łatwością dostrzec, ale ich jasność szybko spada. Dzieje się tak, ponieważ owe chmury plazmy rozmywają się w próżni. W momencie, gdy wiatr słoneczny przekracza orbitę Wenus, jego światło jest już tysiąc razy słabsze od Drogi Mlecznej. Gdy taki obłok dociera do Ziemi jest już bardzo rozrzedzony.

Lider zespołu naukowców twierdzi, że najtrudniejsze przy obserwacji takiego obłoku jest “oddzielenie” go od silnego światła Słońca. Zespół, który się tym zajmował, potrzebował trzech lat, aby się tego nauczyć. Jednak teraz już wiadomo jak to zrobić i możemy się spodziewać, że kolejne nagrania będą się pojawiać regularnie i bez tak dużego opóźnienia.

Sonda STEREO śledziła koronalny wyrzut masy: 1. Podczas formowania się w koronie słonecznej 2. W czasie podróży do Ziemi 3. Blisko Ziemi 4. Na ostatnim zdjęciu CME dociera do satelity WIND (badającej magnetosferę Ziemi).

Okazuje się, że dzięki temu możemy nie tylko przewidzieć, kiedy dotrze do nas CME, ale także obliczyć jego masę. Z jasności chmury gazów naukowcy mogą oszacować jej gęstość z zadziwiającą dokładnością, a wyniki zgadzają się z obserwacjami. Doszukano się również niezrozumiałych zmian magnetycznych. Na początku wyrzut jest ścianą gazu o niskiej gęstości w polu magnetycznym Słońca. Następnie zapada się pod własnym ciężarem i tworzy kulę. Pokazuje to zdjęcie powyżej.

Animację pokazującą, w jaki sposób sonda STEREO śledziła koronalny wyrzut masy, można zobaczyć na stronie NASA.

Autor

Grzegorz Sochacki