Nedavna solarna oluja stvorila je prekrasne aurore, uzrokujući svjetlucanje neba na mnogo nižim geografskim širinama nego inače. Što se točno dogodilo? Jesu li solarne oluje opasne? Kako je pogođena Zemlja? Može li ESA predvidjeti svemirsko vrijeme? Ovo je sve što trebate znati o nedavnom svemirskom nevremenu.

Što se točno dogodilo?

Aktivnost na površini Sunca stvara svemirsko vrijeme koje se širi diljem Sunčeva sustava. Prošlog tjedna je vrlo veliko aktivno područje na njemu okrenuto Zemlji eruptiralo više puta i (iz)bacilo veliku solarnu oluju u smjeru našeg planeta.

Nekoliko velikih solarnih baklji i serija izbačaja koronalne mase (CME) bilo je usmjereno na Zemlju, šaljući velike količine magnetizirane plazme koja se brzo kretala kroz svemir.

Premda nas magnetsko polje Zemlje štiti od većine takvih aktivnosti, zaštitni je sloj ovaj put bio napregnut do neobično visokog stupnja. Nabijene čestice bile su u interakciji s našom atmosferom i proizvele su polarnu svjetlost - ne samo u polarnim područjima, već i na mnogo nižim geografskim širinama.

Zašto je ova oluja bila tako velika?

Ovisno o tome gdje se Sunce nalazi u svom 11-godišnjem solarnom ciklusu, doživljavamo razdoblja visoke ili niske njegove aktivnosti. Sada se približavamo vrhuncu solarne aktivnosti u aktualnom ciklusu. Kako se približavamo solarnom maksimumu, svjedočit ćemo velikim olujama.

Sunce je proteklih pola desetljeća provelo uvijajući i iskrivljujući svoje magnetsko polje. Blizu solarnog maksimuma, u kojem se nalazimo danas, ovo magnetsko polje postalo je toliko zapetljano da pukne s vremena na vrijeme. Poput elastične trake koja je previše rastegnuta, linija solarnog magnetskog polja može puknuti, izbacujući tri stvari: velike količine plazme koja se brzo kreće, elektromagnetsko zračenje i čestice visoke energije.

Jesu li velike solarne oluje opasne?

Veliki vremenski poremećaji u svemiru nisu izravno opasni ni za koga na površini Zemlje. Zemljani su zaštićeni magnetskim poljem i atmosferom našeg planeta. Neke geomagnetske oluje, doduše, mogu biti popraćene energetskim česticama koje mogu predstavljati ograničeni rizik za letove na velikim geografskim širinama i nadmorskim visinama. Ti se letovi u tom slučaju moraju preusmjeriti da bi se izbjegli potencijalni problemi s komunikacijom i navigacijom ili nepotrebno izlaganje zračenju.

Za astronaute koji su izvan zaštitnog omotača naše atmosfere i za istraživače Mjeseca u budućnosti važno je da dobiju pravodobno upozorenje o nadolazećem svemirskom nevremenu kako bi imali vremena sakriti se. Izboji Sunca također mogu poremetiti i oštetiti satelite i vitalnu infrastrukturu na Zemlji, poput električnih mreža i radiokomunikacija. Ovo uključuje kritičnu infrastrukturu koja ovisi o satelitima, poput navigacije i telekomunikacija, te sve veći broj manje intuitivnih, ali jednako kritičnih sustava kao što su bankovne transakcije.

Pravovremena upozorenja ključna su za zaštitu astronauta i ranjive infrastrukture.

Jesmo li mogli predvidjeti ovu oluju?

Velike solarne oluje uobičajena su pojava tijekom razdoblja blizu solarnog maksimuma. Premda je moguće predvidjeti vjerojatnost erupcije, još uvijek je teško odrediti točan trenutak oluje, kao i njezinu snagu.

Velika aktivna područja na površini Sunca pomno se prate u svakom trenutku i ESA održava niz usluga za prognozu svemirskog vremena, a koriste ih industrija i operatori svemirskih letjelica.

Učinci prošlotjednih erupcija bili su pomno praćeni dok su putovali do Zemlje. U slučaju solarnih baklji, elektromagnetski valovi putuju brzinom svjetlosti, što znači da nam ne ostaje previše vremena za reakciju. Tvar izbačena s koronalnom masom putuje mnogo sporije, što nam daje više vremena da se pripremimo za svaki potencijalni udar. Može joj trebati nekoliko dana da stigne do Zemlje, ovisno o brzini.

Kako solarna oluja utječe na Zemlju?

Sunčeva aktivnost utječe na naš planet i tehnologiju na više načina. Elektromagnetsko zračenje u obliku radiovalova, X-zraka i UV svjetla, naprimjer, može poremetiti radiokomunikacije na dnevnoj strani Zemlje. Postoje i čestice visoke energije koje mogu prodrijeti kroz materijale svemirskih letjelica i potencijalno ih oštetiti. Izbacivanje koronalne mase velike brzine u interakciji je s našim magnetskim okolišem, što dovodi do pojava kao što su inducirana struja u dugim dalekovodima i polarna svjetlost.

Upravo je potonji fenomen imao veći vidljiv utjecaj prošlog vikenda, stvarajući spektakularne aurore na vrlo širokom rasponu geografskih širina. ESA još uvijek procjenjuje utjecaj ove iznimne oluje na našu tehnologiju i u kontaktu je s korisnicima usluga svemirske vremenske prognoze u širokom rasponu pogođenih sektora.

Kako je oluja utjecala na misije ESA-e?

ESA-ine svemirske letjelice otporne su na zračenje i niti jedna nije bila oštećena posljedicama ove oluje. Za misije u niskoj Zemljinoj orbiti veći izazov dolazi nakon oluje. Intenzivno svemirsko nevrijeme uzrokuje bubrenje Zemljine atmosfere, mijenjajući razinu otpora na satelite, što zahtijeva korekciju njihove putanje. Promjene atmosferskog otpora također otežavaju točno praćenje položaja svemirskog otpada. Tijekom razdoblja visoke Sunčeve aktivnosti sateliti moraju provoditi veći broj velikih manevara izbjegavanja svemirskog otpada kako bi bili sigurni da nisu u opasnosti od sudara.

Svemirske letjelice u eliptičnim orbitama koje su ponekad izvan Zemljine zaštite, poput ESA-inog Integrala, otkrile su snažan signal velike Sunčeve baklje 11. svibnja. Podaci o zračenju koje su prikupile sve misije ESA-e trenutno se analiziraju. ESA/NASA solarni i heliosferski opservatorij (SOHO) na prvoj Lagrangeovoj točki bio je pod utjecajem oluje neposredno prije Zemlje, a ESA je upravo zbog toga postavila svemirsku letjelicu na L1 kako bi pratila Sunce i detektirala svemirsko vrijeme prije nego što stigne do Zemlje.

Što slijedi?

Područje Sunca odgovorno za oluju ovog vikenda bilo je izvan vidokruga Zemlje, što nas je izvuklo iz potencijalne zone udara. Međutim prema nama se okreću dva nova vrlo aktivna solarna područja. Iako ESA ne može dati konkretna predviđanja, ova nova aktivna područja bit će pomno praćena s obzirom na to da postoji objektivna šansa za još ovakvih svemirskih vremenskih događaja.