Nowe badania potwierdzają, w jaki sposób cząsteczki z kosmosu mogą być wysyłane w dół do atmosfery Ziemi, aby stworzyć zorzę polarną, uzupełniając brakujący element w sposobie generowania tego oszałamiającego zjawiska naturalnego. Terry Zaperach/NASA, CC BY-SA
2022. cykl słoneczny w 25 r. rozpoczyna się w wielkim stylu. Nasze Słońce ma cykl aktywności, a gdy staje się bardziej aktywne, będzie więcej obserwacji zorzy polarnej (i południowej). To właśnie dzieje się tej zimy.
Oprócz emitowania światła słonecznego, nasze Słońce ma rozszerzającą się atmosferę złożoną z naładowanych cząstek i pól magnetycznych. Ten szybki wiatr słoneczny wieje nad Ziemią, ale Ziemia ma swoje własne pole magnetyczne (wyobraźmy sobie duży magnes sztabkowy z biegunami z grubsza wyrównanymi z geograficzną północą i południem), które może odchylać wiatr słoneczny. Ta bariera magnetyczna jest najsłabsza na biegunach „magnesu sztabkowego”, więc mamy tendencję do obserwowania zorzy na dużych szerokościach geograficznych. Im większa burza kosmiczna, tym głębiej naładowane cząstki mogą penetrować pole magnetyczne Ziemi, dzięki czemu podczas intensywnych wydarzeń zorza polarna są widoczne na niższych szerokościach geograficznych.
W 2022 roku widzieliśmy spektakularne pokazy zorzy polarnej, pokazy naturalnego światła na niebie w większej liczbie miejsc niż zwykle w Wielkiej Brytanii. ten Biuro UK Met śledzi koronalny wyrzut masy (nagłe uwolnienie naładowanych cząstek energetycznych i pola magnetycznego), które opuściły Słońce 29 stycznia i przybyły na Ziemię w nocy 1 lutego, więc możemy zobaczyć kilka ładnych pokazów zorzy polarnej w północnej Szkocji na początku lutego.
Tej zimy w północnej Anglii można dostrzec także zorzę polarną, co jest charakterystycznym znakiem rosnącej aktywności słonecznej.
Dlaczego to się teraz dzieje?
Rozbłyski słoneczne wybuchają z powierzchni Słońca i rozszerzają się na zewnątrz, gdy wyrzuty masy koronalnej że przenoszą energię zarówno w naładowanych cząstkach, jak i w polach magnetycznych. Jeśli koronalny wyrzut masy zderzy się z Ziemią, oddziałuje z ziemskim polem magnetycznym, wywołując burzę geomagnetyczną.
Ziemia ma z grubsza dipolarne pole magnetyczne, z ogonem rozciągniętym przez wiatr słoneczny i biegunami w pobliżu geograficznego bieguna północnego i południowego, i to na tych wysokich szerokościach geograficznych naładowane cząstki mogą podróżować, aby dotrzeć do ziemskiej atmosfery łatwiejsze.
Naładowane cząsteczki uderzają w górną atmosferę (jonosferę), powodując jej świecenie, tworząc piękny pokaz, zorza polarna lub zorza polarna. To nie tylko piękne wyświetlacze, te ekstremalne zjawiska pogodowe w kosmosie mogą mieć wpływ na wiele różnych systemów, od zasilaczy, przez lotnictwo, satelity i łączność radiową.
Pogoda kosmiczna
Mogą one indukować niepożądane prądy w dowolnej sieci elektrycznej, powodując uszkodzenia, a w skrajnych przypadkach przerwy w dostawie prądu. Jonosfera jest również zaburzona, wpływając na komunikację i dalej w kosmos, gdzie środowisko naładowanych cząstek staje się bardziej naładowane i może uszkodzić satelity.
Słońce ma cykl aktywności, w aktywnych latach rozbłyski słoneczne i koronalne wyrzuty masy są częste, podczas gdy w spokojnych latach występują rzadko. Cykle słoneczne trwają średnio około 11 lat, ale w rzeczywistości różnią się zarówno czasem trwania, jak i poziomem aktywności. Możliwe jest śledzenie poziomu aktywności słonecznej poprzez liczenie plam słonecznych - ciemnych plam na powierzchni Słońca, które korelują z prawdopodobnym występowaniem rozbłysków słonecznych. Ostatnie lata to okres niskiej aktywności, a minimum słoneczne – minimum w liczbie plam słonecznych – zaobserwowano pod koniec 2019 roku.
Zegar słoneczny. Chapman i in., Listy z badań geofizycznych (2020), Autor pod warunkiem
Jesteśmy teraz w fazie wschodzącej nowego cyklu aktywności słonecznej, ponieważ liczba plam słonecznych obserwowanych każdego dnia stale rośnie. Widzimy również rosnącą aktywność rozbłysków słonecznych. Istnieją trzy kategorie rozbłysków słonecznych, mierzone na podstawie ich emisji promieniowania rentgenowskiego: Flary klasy X są duże; są to ważne wydarzenia, które mogą wywołać Awarie radiowe na skalę kontynentalną i awarie zasilania w całym mieście. Flary klasy M są średniej wielkości; mogą powodować krótkie przerwy w łączności radiowej, które wpływają na regiony polarne Ziemi. Rozbłyski klasy C są małe i mają niewiele zauważalnych konsekwencji na Ziemi.
9 października wybuchł rozbłysk słoneczny klasy M, wysyłając koronalny wyrzut masy, który uderzył w Ziemię 12 października, wywołując umiarkowaną burzę geomagnetyczną. Na Listopad 3 i 4, widzieliśmy najintensywniejszą burzę geomagnetyczną, która uderzyła w Ziemię od września 2017 r.
Ponieważ każdy cykl słoneczny jest wyjątkowy zarówno pod względem czasu trwania, jak i poziomu aktywności, trudno jest przewidzieć, jak aktywna będzie następna faza nowego cyklu słonecznego. Niedawno przeprowadzone badania zmapowały ten nieregularny cykl w czasie na jednolity zegar cyklu słonecznego, pokazany na powyższej grafice.
Możemy czytać wstecz z zegara słonecznego, aby zobaczyć, gdzie (lub kiedy) jesteśmy w cyklu słonecznym, a także pomagać turystom planować podczas nordyckich wakacji, aby zobaczyć zorzę polarną, ta grafika może również pomóc operatorom sieci energetycznych, którzy muszą zaplanować krytyczną konserwację w okresach spokojnej pogody kosmicznej.
O autorze
Sandra C Chapman, dyrektor Centrum Fuzji, Przestrzeni Kosmicznej i Astrofizyki, University of Warwick
Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.
Książki o środowisku z listy bestsellerów Amazon
"Cicha wiosna"
autorstwa Rachel Carson
Ta klasyczna książka jest kamieniem milowym w historii ekologii, zwracającym uwagę na szkodliwe działanie pestycydów i ich wpływ na świat przyrody. Praca Carsona pomogła zainspirować nowoczesny ruch ekologiczny i pozostaje aktualna dzisiaj, gdy nadal zmagamy się z wyzwaniami zdrowia środowiskowego.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
„Ziemia niezdatna do zamieszkania: życie po ociepleniu”
David Wallace-Wells
W tej książce David Wallace-Wells ostrzega przed niszczycielskimi skutkami zmian klimatu i pilną potrzebą rozwiązania tego globalnego kryzysu. Książka opiera się na badaniach naukowych i rzeczywistych przykładach, aby zapewnić otrzeźwiające spojrzenie na przyszłość, przed którą staniemy, jeśli nie podejmiemy działań.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
„Sekretne życie drzew: co czują, jak się komunikują? Odkrycia z sekretnego świata”
przez Petera Wohllebena
W tej książce Peter Wohlleben bada fascynujący świat drzew i ich rolę w ekosystemie. Książka opiera się na badaniach naukowych i własnych doświadczeniach Wohllebena jako leśnika, aby zaoferować wgląd w złożone sposoby, w jakie drzewa wchodzą w interakcje ze sobą i ze światem przyrody.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
„Nasz dom się pali: sceny z rodziny i planety w kryzysie”
autorstwa Grety Thunberg, Svante Thunberg i Maleny Ernman
W tej książce aktywistka klimatyczna Greta Thunberg i jej rodzina przedstawiają osobistą relację ze swojej podróży mającej na celu podniesienie świadomości na temat pilnej potrzeby zajęcia się zmianami klimatycznymi. Książka stanowi mocny i poruszający opis wyzwań, przed którymi stoimy, oraz potrzeby działania.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
„Szóste wymieranie: nienaturalna historia”
Elżbieta Kolbert
W tej książce Elizabeth Kolbert bada trwające masowe wymieranie gatunków spowodowane działalnością człowieka, opierając się na badaniach naukowych i przykładach z rzeczywistego świata, aby zapewnić trzeźwe spojrzenie na wpływ działalności człowieka na świat przyrody. Książka zawiera przekonujące wezwanie do działania na rzecz ochrony różnorodności życia na Ziemi.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
