Wrześniowa aktywność Słońca widziana z Kosmosu

We wrześniu tego roku zaobserwowano duży wzrost aktywności Słońca. Nasza gwiazda wyemitowała aż 27 rozbłysków klasy M oraz 4 rozbłyski klasy X. Między 6 a 10 IX miały też miejsce koronalne wyrzuty masy (CME). Wszystko to uważnie obserwowały satelity.

Wzmożona aktywność była związana z zaobserwowanym na powierzchni Słońca, szybko rosnącym obszarem o bardzo silnym i złożonym pod względem morfologii polu magnetycznym. Obszar ten został dokładnie sfotografowany przez różne satelity, dzięki czemu naukowcy mogli obejrzeć i zbadać go z różnych perspektyw i w różnych zakresach promieniowania. To z kolei pozwala na bieżąco śledzić rozwój słonecznych rozbłysków i wyrzutów materii. To ważne, bowiem emitowana wówczas przez Słońce energia może zakłócać pracę m. in. okrążających Ziemię satelitów komunikacyjnych i nawigacyjnych. Docierające do nas koronalne wyrzuty masy wywołują z kolei potężne geomagnetyczne burze w polu magnetycznym Ziemi - są one groźne na przykład dla elektroniki czy dla linii przesyłowych energii elektrycznej.

Aby lepiej zrozumieć procesy rządzące aktywnością Słońca, a także nauczyć się poprawnego przewidywania rozbłysków i zjawisk typu CME, astronomowie obserwują je obecnie na różnych długościach fali. Niezależnie bada się także jego wpływ na Ziemię i inne planety naszego układu. Efekty związane z niedawną aktywnością były na przykład obserwowane w postaci zórz na marsjańskim niebie. Jak widziały to wszystko poszczególne satelity?

NOAA GOES-16 (Geostationary Operational Environmental Satellite-16), amerykańskie satelity meteorologiczne krążące po orbitach heliosynchronicznych na wysokości około 850 kilometrów ponad Ziemią, obserwują górną atmosferę Słońca (koronę) w sześciu różnych częstotliwościach promieniowania elektromagnetycznego. Zarejestrowały przedstawiony poniżej słoneczny rozbłysk X9.3 - był to jednocześnie najsilniejszy taki rozbłysk w trwającym obecnie, jedenastoletnim cyklu aktywności naszej gwiazdy. “X” oznacza przy tym najsilniejsze z wszystkich do dziś znanych rozbłysków, natomiast stojąca obok niego oznaczenia liczba zwyczajowo odnosi się do jego konkretnej mocy - rozbłysk klasy X3 jest na przykład 3 razy silniejszy niż X1.


Źródło: NOAA/GOES

Obserwatorium dynamiki Słońca SDO (Solar Dynamics Observatory) również na bieżąco obserwuje słoneczna koronę, ale na aż 10 długościach fali i fotografując ją co każde 12 sekund. Dzięki temu naukowcy mogą dokładniej śledzić nawet któtkotrwałe zmiany na powierzchni Słońca. Na poniższej animacji widzimy rozbłyski X2.2 i X9.3 z 6 września tego roku. Zarejestrowano je tu w ultrafiolecie.


Źródło: NASA/GSFC/SDO

Japoński satelita Hinode (kosmiczna agencja JAXA) nagrał film pokazujący zmienność Słońca w dniu 10 IX 2017. Miał wówczas miejsce drugi z najsilniejszych rozbłysków w aktualnym cyklu. Instrumenty Hinode badają i obrazują Słońce m. in. w promieniach X.


Źródło: JAXA/NASA/Hinode/SAO/MSU/Joy Ng

Bliźniacze sondy STEREO (Solar and Terrestrial Relations Observatory) posiadają parę koronografów, czyli instrumentów, w których specjalny metalowy dysk przesłania samą tarczę Słońca, pozwalając wówczas badać zwykle ginącą w świetle fotosfery koronę słoneczną. Dzięki temu uczeni śledzą także ujawniające się w niej koronalny wyrzuty masy. W dniach 9-10 września 2017 roku STEREO zaobserwowały dwa koronalne wyrzuty masy, przy czym ten drugi związany był z rozbłyskiem z X8.2. Był to też jeden z najszybciej poruszających się CME jaki kiedykolwiek zarejestrowano. Na szczęście nie dotarł on bezpośrednio do Ziemi, a jedynie otarł się o jej pole magnetyczne, nie powodując żadnych poważnych problemów związanych ze wzrostem aktywności geomagnetycznej. Na pokazanym tu nagraniu widać także planetę Merkury - to jasna plamka poruszająca się z prawej na lewo.


Źródło: NASA/GSFC/STEREO

Kolejny satelita NASA, SORCE (Solar Radiation and Climate Experiment), przez cały wrzesień zbierał dane na temat słonecznej irradiancji, czyli całkowitej ilości emitowanego promieniowania słonecznego. Choć Słońce wysyłało wówczas w przestrzeń kosmiczną olbrzymie ilości promieniowania w ultrafiolecie, SORCE wykrył jednocześnie spadek w całkowitym natężeniu promieniowania Słońca - mimo jego wzmożonej aktywności magnetycznej. Możliwe wyjaśnienie tego faktu wiążą się z tym, że w obszarach aktywnych - czyli tam, gdzie powstają rozbłyski słoneczne - efekt zaciemnienia pochodzący od chłodniejszych niż otoczenie plam słonecznych przewyższa pojaśnienie Słońca związane z silną emisją promieniowania ultrafioletowego samych rozbłysków. W efekcie cała “jasność” Słońca znacznie spada, co widzimy na załączonym tu wykresie.


Źródło: NASA/GSFC/Univ. of Colorado/LASP/Joy Ng

A co wówczas działo się na przykład na Marsie? Duża aktywność Słońca z września wywołała wielką, globalną zorzę nad Czerwoną Planetą. Była ona blisko 25 razy jaśniejsza i silniejsza niż wszystkie zorze zarejestrowane wcześniej przez sondę MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution). Pokazane tu zdjęcie pochodzi z jej instrumentu Imaging Ultraviolet Spectrograph i przedstawia zorze marsjańskie w barwach bieli i purpury, ukazując intensywność promieniowania UV docierającego do Marsa przed (po lewej) i podczas (po prawej) burzy geomagnetycznej wywołanej aktywnością gwiazdy.


Źródło: NASA/GSFC/Univ. of Colorado/LASP


Czytaj więcej

 

Źródło: NASA/Lina Tran