Dwa tygodnie z życia plamy słonecznej

5 lipca 2017 roku satelita Solar Dynamics Observatory (SDO) obserwowała pojawienie się aktywnego regionu – obszaru intensywnego i złożonego pola magnetycznego – na powierzchni Słońca. Satelita kontynuował śledzenie tego obszaru wraz z fazą wzrostu, aż do momentu zniknięcia z pola wiedzenia w dniu 17 lipca.

Charakteryzujące się złożonym polem magnetycznym plamy słoneczne są źródłem intensywnej aktywności: w ciągu 13 dni podróży przez tarczę Słońca, aktywny obszar oznaczony AR12665 popisywał się przed obserwującymi Słońce satelitami emitując kilka rozbłysków, koronalny wyrzut masy oraz zjawiska związane z energetycznymi cząstkami.  Na poniższym filmie zobaczysz jak satelity NASA śledziły plamę słoneczną na przestrzeni dwóch tygodni.

Źródło: NASA Goddard Space Flight Center/SDO/SOHO/CCMC/SWRC/Genna Duberstein

Takie plamy słoneczne dość często występują na powierzchni naszej gwiazdy dziennej, choć aktualnie jest ich coraz mniej wraz ze zbliżaniem się Słońca do okresu niskiej aktywności zwanego minimum słonecznym, który regularnie obserwujemy w trakcie 11-letniego cyklu aktywności słonecznej. Naukowcy śledzą takie plamy ponieważ mogą nam one wiele powiedzieć o procesach zachodzących wewnątrz Słońca. Ośrodki badania pogody kosmicznej takie jak NOAA Space Weather Prediction Center także monitorują te plamy w celu zapewnienia wczesnych ostrzeżeń o rozbłyskach materii skierowanych w stronę Ziemi, a które mogą zakłócić pracę naszych satelitów i systemów komunikacji radiowej.

9 lipca wewnątrz plamy doszło do średnich rozmiarów rozbłysku, którego szczyt zarejestrowano o 11:18 EDT. Rozbłyski słoneczne to eksplozje na Słońcu, w których w przestrzeń kosmiczną emitowane są duże ilości energii, światła i szybkich cząśtek – tak jak intensywność trzęsień Ziemi oznaczana jest na skali Richtera, rozbłyski słoneczne także klasyfikuje się ze względu na intensywność. Zarejestrowany rozbłysk otrzymał kategorię M1. Rozbłyski klasy M są dziesięciokrotnie słabsze od najintensywniejszych rozbłysków klasy X. Cyfra przy literze pozwala na dokładniejsze uściślenie intensywności rozbłysku: rozbłysk klasy M2 jest dwukrotnie bardziej intensywny od M1, a M3 jest trzykrotnie intensywniejszy od M1, itd.

Kilka dni później, 14 lipca na Słońcu zarejestrowano drugi rozmiar średnich rozmiarów klasy M2. Maksimum tego rozbłysku przypadło na 10:09 EDT i trwało przez dwie godziny. W tym przypadku mieliśmy także do czynienia z koronalnym wyrzutem masy (CME) – uwolnieniem gigantycznych obłoków materii słonecznej i energii. Sonda SOHO zarejestrowała CME o godzinie 9:36 EDT kiedy to materia opuszczała Słońce z prędkością 1000 km/s zwalniając stopniowo do 650 km/s.

Gdy plama słoneczna zniknęła już z pola widzenia sondy 17 lipca 2017 roku, instrumenty NASA wciąż śledziły jej wpływ na otoczenie Słońca. Powyższy gif przedstawia koronalny wyrzut masy z tego samego obszaru aktywnego zarejestrowany przez sondę Solar Terrestrial Relations Observatory
Źródło: NASA Goddard Space Flight Center/STEREO/Bill Thompson

Tuż po CME, burzliwy aktywny region wyemitował także chmurę wysokoenergetycznych protonów o godzinie 12:45 EDT.

Badacze z Community Coordinated Modelling Center w Goddard Space Flight Center w Greenbelt wykorzystali te obserwacje z przestrzeni jako dane wejściowe do symulacji prognozy kosmicznej dla Układu Słonecznego. Wykorzystując model ENLIL naukowcy mogą prognozować czy burze słoneczne będą miały wpływ na sondy kosmiczne.

Zanim materia z koronalnego wyrzutu masy dotarła do pola magnetycznego Ziemi w dniu 16 lipca, plama słoneczna powoli znikała na zachodniej krawędzi Słońca. Jak to ma miejsce w przypadku burz słonecznych, ten masywny obłok materii słonecznej pokonał w dwa dni odległość 150 milionów kilometrów dzielącą Ziemię od Słońca, i wzdłuż linii pola magnetycznego  skierował się w stronę biegunów magnetycznych Ziemi powodując silne zorze polarne.

Źródło: NASA