Snažnije i učestalije solarne oluje predstavljaju potencijal za smetnje i spektakularne aurore borealis na Zemlji

Porast učestalosti i intenziteta solarnih oluja nagovještava potencijalne smetnje i spektakularne prikaze aurore na Zemlji!

---

Svijetle aurore borealis, s plesom svjetlosnih valova na nebu, obilježavaju čiste zimske noći sjevernih regija Zemlje. Produžene noći tijekom jeseni i zime povećavaju mogućnost promatranja aurora, a najbolji se prizori mogu vidjeti daleko od svjetlosno zagađenih urbanih sredina. Nedavno su impresivni auroralni fenomeni omogućili vidljivost aurora borealis čak i u Hrvatskoj.

Kako ističe Martin Connors, profesor svemirske znanosti i fizike na Sveučilištu Athabasca, aurore borealis nastaju interakcijom Sunčeve aktivnosti s Zemljinim magnetskim poljem. Učestalost pojavljivanja aurora raste s jačanjem sunčeve aktivnosti, osobito kako se približavamo razdoblju solarnog maksimuma.

Možda neočekivano, iste svemirske smetnje koje proizvode aurore mogu utjecati i na tehnološke sustave.

Tijekom 1859. godine zabilježena je geomagnetska oluja, najveća u dosadašnjoj povijesti, koja je uzrokovala značajne poremećaje u tadašnjim tehnološkim sustavima na Zemlji. Događaj, poznat kao “Carringtonov događaj“, dobio je ime po amaterskom astronomu Richardu Carringtonu koji je uspostavio vezu između solarne baklje i kasnijih auroralnih te magnetskih efekata.

Veza između Sunca i Zemlje postepeno je prihvaćena, a danas je poznato da Sunce može izazvati smetnje u blizini Zemlje, premda su događaji veličine onog iz 1859. godine rijetki.

Svemir je ispunjen rijetkom, vrućom plazmom koju nose magnetska polja. Zemlja, smještena unutar vanjske atmosfere Sunca, okružena je ovom dinamičnom plazmom koja protječe pored nas brzinom od nekoliko stotina kilometara u sekundi, u fenomenu zvanom solarnom vjetru.

Sunce je toliko masivno da gubitak materijala kroz solarni vjetar ima zanemariv učinak na njega, dok je Zemlja, za usporedbu, tek mala točka, tri dijela u milijunu masivna. Zemljino magnetsko polje nas štiti od solarnog nasrtaja, ali istovremeno biva i odbijeno od njega.

Pod određenim uvjetima, energija iz solarnog vjetra može teći prema Zemlji, uglavnom se akumulirajući na suprotnoj strani od Sunca u strukturi sličnoj kometinom repu, poznatom kao “magnetski rep”.

Ova akumulacija može postati nestabilna ako se previše energije nakupi, emitirajući čestice u noćni dio Zemljine atmosfere i time osvjetljavajući aurore. To objašnjava zašto su aurore vidljive noću: nije samo zbog tame, već i zbog toga što sunčeva energija dolazi neizravnim putem, prvo se pohranjujući u magnetskom repu.

Takozvani ples aurore također može generirati magnetska polja, dovoljno jaka da se detektiraju kompasom, što je otkrio švedski astronom Anders Celsius prije gotovo 300 godina.

Brze promjene magnetskih polja mogu utjecati na velike regije Zemlje, stvarajući potencijalne probleme za energetske mreže. To se posebno istaknulo tijekom događaja u Sjevernoj Americi 1989. godine, poznatom kao “dan kada je Sunce donijelo tamu”.

Talijanski astronom Galileo sustavno je proučavao sunčeve pjege u ranim 1600-im. Oko 300 godina kasnije, američki astronom George Hale pokazao je da sunčeve pjege posjeduju intenzivna magnetska polja, nekoliko tisuća puta jača od Zemljine.

Od Galilejevih promatranja do danas, zabilježeno je da broj sunčevih pjega varira kroz 11-godišnji ciklus. No tek u svemirskom dobu možemo direktno povezati njegove učinke na Zemlju.

Magnetska polja pohranjuju energiju, koja se u nekim slučajevima, kao što su Zemljin magnetski rep ili područje blizu sunčevih pjega, može transformirati u druge oblike. U jakim poljima sunčevih pjega, energija se može osloboditi kao rendgensko zračenje u brzim i nepredvidljivim bljeskovima.

Sunčeve pjege i bljeskovi nalaze se blizu površinskog sloja Sunca, ali materijal može pobjeći iz Sunčeva gravitacijskog polja. Velike količine plina, poznate kao koronalne mase izbacivanja, mogu biti izbačene u svemir. Mali dio tih masa usmjeren je prema Zemlji, gdje aurore i njihovi magnetski efekti nastaju kada dođu do Zemljine atmosfere. Ovi događaji također mogu pojačati radijacijske pojaseve Zemlje na načine koji mogu oštetiti satelite.

Kako objašnjava Connors, brojanje sunčevih pjega na površini Sunca omogućava nam da dobijemo opću ideju o kakvim svemirskim smetnjama možemo očekivati kako solarni ciklus napreduje. Slično, na Zemlji možemo pratiti godišnja doba i imati opću ideju o mogućim olujama. Međutim, u oba slučaja, točna predviđanja ostaju izazov.

Iz dugoročnih trendova očekivalo se da će nadolazeći solarni maksimum biti slab, kao što je bio onaj iz 2014. godine. Međutim, u tekućem solarnom ciklusu već su premašene predviđene brojke sunčevih pjega i zabilježene su velike magnetske oluje, što ukazuje na potrebu za revizijom predviđanja prema gore.

Iako direktna mjerenja dolaznih smetnji putem satelita u solarnom vjetru pružaju samo kratkoročno upozorenje, promatranje sunčevih pjega kako ulaze u vidno polje dok se Sunce okreće omogućava nam nešto duže predviđanje.

Jedna solarna rotacija traje otprilike onoliko koliko i lunarni mjesec, stoga ako određena sunčeva pjega uzrokuje znatnu aktivnost, vjerojatno će se ponoviti za otprilike mjesec dana.

Najjači bljesak Solarnog ciklusa 25 dogodio se 14. prosinca, označavajući najintenzivniju erupciju Sunca od velikih oluja u rujnu 2017.

Iako su velike solarne oluje rijetke, moramo biti spremni na moguće utjecaje svemirskog vremena koji bi trebali dosegnuti vrhunac u narednim godinama. Connors naglašava da moramo biti kreativni i spremni na iznenađenja, kao što je neočekivano zagrijavanje atmosfere koje je uzrokovalo gubitak više satelita u 2022. godini.

Kako se naše razumijevanje fizike svemira poboljšava, tako će se unaprijediti i znanost o predviđanju svemirskog vremena, omogućujući bolju zaštitu naših tehnoloških resursa.

U međuvremenu, možemo iščekivati spektakularne aurore koje će se pojavljivati kako se približavamo solarnom maksimumu 2025. godine, uz umjerenu i razumnu zabrinutost oko potencijalnih utjecaja svemirskog vremena. Možda ih još nekoliko vidimo i u Hrvatskoj!

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram –t.me/kozmoshr