Potężne burze na Słońcu. Są bardziej nieregularne, niż myśleliśmy

Zorze polarne to piękne zjawiska, które mogą być naprawdę widowiskowe. Są one następstwem burz magnetycznych, zwanych też burzami słonecznymi. Okazuje się, że zjawiska te mogą być bardziej nieregularne, niż sądziliśmy.

W niektórych kulturach zorze polarne uznaje się za wizytę duchów przodków, które próbują komunikować się z ludźmi. Dla naukowców jest to zjawisko świetlne, które powstaje w wyniku przepływu prądu w jonosferze. Natomiast dla przedsiębiorców i przemysłu jest to czynnik pewnego ryzyka.

Dziennikarze serwisu sciencedirect.com przytaczają historię satelitów Starlink z zeszłego roku. W lutym 2022 r. SpaceX wystrzelił 49 satelitów na niską orbitę okołoziemską (LEO). Choć sam start przebiegł bez większych problemów, finalnie doszło do istotnych komplikacji związanych z burzą magnetyczną.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

W dniu startu satelitów doszło do koronalnego wyrzutu masy. Spowodowało to burzę geomagnetyczną na wysokości między 100 a 500 km, co jest docelową wysokością, na której operować mają satelity Starlink. Rzeczony wyrzut spowodował, że do górnej atmosfery Ziemi dostarczone zostały duże ilości energii.

To zaś wywołało piękne zorze polarne, ale energia zwiększyła też gęstość powietrza. Nie powinno być to problemem dla satelitów operujących na niskiej orbicie okołoziemskiej, ponieważ na wysokości 400 km i wyżej gęstość powietrza i tak jest już niska. Starlink został jednak początkowo wystrzelony na wysokość 210 km, gdzie gęstość powietrza jest znacznie wyższa. Spowodowało to, że 38 z 49 wystrzelonych w lutym satelitów zostało utraconych z powodu gęstej atmosfery.

Słońce przechodzi 11-letni cykl. W czasie jego trwania okresowo wzrasta i maleje jego aktywność. W szczycie cyklu da się zauważyć więcej plam słonecznych na powierzchni gwiazdy, więcej emitowanego promieniowania i więcej rozbłysków słonecznych. Poprzedni cykl skończył się w 2019 r. W czasie jego trwania wystąpiło 927 burz sklasyfikowanych jako umiarkowane lub słabe, co oznacza jedno takie zjawisko na ok. pięć dni. Obecnie jesteśmy w czwartym roku 25. cyklu słonecznego (śledzimy je od 1755 r.). Jego przebieg okazał się zaskakujący dla naukowców.

Maksymalna aktywność 25. cyklu powinna wystąpić w 2025 r., a obserwacje udowadniają, że już teraz obserwujemy więcej burz geomagnetycznych, które w dodatku występują na niższych szerokościach geograficznych niż zwykle. Stanowi to zagrożenie dla satelitów LEO.

Skutki silnych burz geomagnetycznych mogą być mocno odczuwalne. Wpływają one bowiem na zasięg komunikacji radiowej o wysokiej częstotliwości lub na krótkich falach, co może być niebezpieczne na przykład dla pilotów samolotów. Burze mogą powodować nawet przerwy w dostawach energii elektrycznej.

Burze geomagnetyczne da się przewidzieć, choć nie zawsze. W przypadku zaobserwowania rozbłysku słonecznego można oszacować, kiedy jego skutki mogą być odczuwalne na Ziemi. W przypadku wielu burz możliwości przewidywania są niewielkie, ponieważ zależą one od interakcji pola magnetycznego Ziemi z wiatrem słonecznym.