Gołym okiem Słońce wydziela energię w ciągłym, stałym stanie, niezmienionym przez ludzką historię. (Nie patrz gołym okiem na słońce!) Ale teleskopy dostrojone do różnych części spektrum elektromagnetycznego ujawniają prawdziwą naturę Słońca: ruchomą, dynamiczną kulę plazmy o burzliwym życiu. A ta dynamiczna turbulencja magnetyczna tworzy pogodę kosmiczną.
Pogoda kosmiczna jest dla nas w większości niewidoczna, ale widzimy tylko jedną z najbardziej oszałamiających eksponatów natury - zorzę polarną. Zorza polarna jest wyzwalana, gdy materiał energetyczny ze Słońca uderza w pole magnetyczne Ziemi. Rezultatem są migoczące, przesuwające się pasma kolorów widoczne na północnych i południowych szerokościach geograficznych, znane również jako światła północne i południowe.
Są dwie rzeczy, które mogą powodować zorze polarne, ale obie zaczynają się od Słońca. Pierwszy dotyczy rozbłysków słonecznych. Wysoce aktywne regiony na powierzchni Słońca wytwarzają więcej rozbłysków słonecznych, które są nagłym, zlokalizowanym wzrostem jasności Słońca. Często, ale nie zawsze, rozbłysk słoneczny jest sprzężony z wyrzutem masy koronalnej (CME).
Wyrzut masy koronalnej jest wyładowaniem materii i promieniowania elektromagnetycznego w przestrzeń kosmiczną. Ta namagnesowana plazma składa się głównie z protonów i elektronów. Wyrzut CME często po prostu rozprasza się w kosmos, ale nie zawsze. Jeśli jest skierowany w kierunku Ziemi, istnieje szansa, że zwiększymy aktywność zorzy polarnej.
Drugą przyczyną zorze są dziury koronalne na powierzchni Słońca. Otwór koronalny to obszar na powierzchni Słońca, który jest chłodniejszy i mniej gęsty niż otaczające go obszary. Otwory koronalne są źródłem szybko poruszających się strumieni materiału ze Słońca.
Niezależnie od tego, czy pochodzi z aktywnego obszaru Słońca pełnego rozbłysków słonecznych, czy z dziury koronalnej, wynik jest taki sam. Kiedy wyładowanie ze Słońca uderza w naładowane cząstki w naszej magnetosferze z wystarczającą siłą, obie mogą zostać wtłoczone do naszej górnej atmosfery. Gdy docierają do atmosfery, rezygnują z energii. To powoduje, że składniki w naszej atmosferze emitują światło. Każdy, kto był świadkiem zorzy polarnej, wie, jak uderzające może być to światło. Przesuwające się i migoczące wzory światła są hipnotyzujące.
Zorze występują w regionie zwanym owalnym zorzą, który jest skierowany w stronę nocnej strony Ziemi. Ten owal rozszerza się dzięki silniejszej emisji słonecznej. Więc kiedy obserwujemy powierzchnię Słońca pod kątem zwiększonej aktywności, często możemy przewidzieć jaśniejsze zorze polarne, które będą bardziej widoczne na południowych szerokościach geograficznych, z powodu ekspansji owalu zorzy.
Coś, co wydarzyło się na powierzchni Słońca w ciągu ostatnich kilku dni, może sygnalizować wzrost zorzy na Ziemi, dziś wieczorem i jutro (28, 29 marca). Cecha zwana trans-równikową dziurą koronalną skierowana jest w stronę Ziemi, co może oznaczać, że silny wiatr słoneczny wkrótce nas uderzy. Jeśli tak, spójrz w nocy na północ lub południe, w zależności od tego, gdzie mieszkasz, aby zobaczyć zorze.
Oczywiście zorza polarna to tylko jeden aspekt pogody kosmicznej. Są jak tęcze, ponieważ są bardzo ładne i nieszkodliwe. Ale pogoda kosmiczna może być znacznie potężniejsza i może dawać o wiele lepsze efekty niż zwykłe zorze polarne. Właśnie dlatego rośnie wysiłek, aby móc przewidywać pogodę kosmiczną, obserwując Słońce.
Wystarczająco silna burza słoneczna może wytworzyć CME wystarczająco silne, aby zniszczyć takie rzeczy, jak systemy zasilania, systemy nawigacji, systemy komunikacji i satelity. Jednym z takich wydarzeń było wydarzenie Carrington w 1859 roku. Wytworzył jedną z największych zarejestrowanych burz słonecznych.
Burza ta miała miejsce 1 i 2 września 1859 r. Poprzedziło ją zwiększenie plam słonecznych, a flarę towarzyszącą CME obserwowali astronomowie. Zorza polarna spowodowana przez tę burzę była widoczna aż na południe, na Karaibach.
Ta sama burza dzisiaj w naszym nowoczesnym świecie technologicznym spowodowałaby spustoszenie. W 2012 roku prawie dowiedzieliśmy się dokładnie, jak szkodliwa może być burza tej wielkości. Para CME tak potężnych jak Wydarzenie Carringtona zbliżyła się do Ziemi, ale bardzo nam brakowało.
Wiele się dowiedzieliśmy o Słońcu i burzach słonecznych od 1859 roku. Teraz wiemy, że aktywność Słońca jest cykliczna. Co 11 lat Słońce przechodzi przez swój cykl, od maksimum słonecznego do minimum słonecznego. Maksimum i minimum odpowiadają okresom maksymalnej aktywności plam słonecznych i minimalnej aktywności plam słonecznych. Cykl 11 lat przechodzi od minimum do minimum. Kiedy aktywność Słońca osiąga minimum w cyklu, większość CME pochodzi z otworów koronalnych.
NASA Solar Dynamics Observatory (SDO) oraz połączone ESA / NASA Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) to obserwatoria kosmiczne, których zadaniem jest badanie Słońca. SDO koncentruje się na Słońcu i jego polu magnetycznym oraz na tym, jak zmiany wpływają na życie na Ziemi i nasze systemy technologiczne. SOHO bada strukturę i zachowanie wnętrza Słońca, a także sposób wytwarzania wiatru słonecznego.
Kilka różnych stron internetowych pozwala każdemu sprawdzić zachowanie Słońca i zobaczyć, jaka pogoda kosmiczna może nadejść. Centrum prognoz pogody kosmicznej NOAA zawiera szereg danych i wizualizacji, które pomagają zrozumieć, co dzieje się ze Słońcem. Przewiń w dół do prognozy Aurora, aby obejrzeć wizualizację oczekiwanej aktywności zorzy polarnej.
Witryna NASA dotycząca pogody kosmicznej zawiera wszelkiego rodzaju wiadomości na temat misji NASA i odkryć dotyczących pogody kosmicznej. SpaceWeatherLive.com to strona prowadzona przez wolontariuszy, która dostarcza w czasie rzeczywistym informacji o pogodzie kosmicznej. Możesz nawet zarejestrować się, aby otrzymywać powiadomienia o nadchodzących zorzach i innych aktywnościach słonecznych.
