Czy nie byłoby wspaniale, gdyby fizycy słoneczni mogli przewidzieć burze słoneczne, tak jak meteorolog przewiduje huragany? Cóż, teraz może mogą. Bliźniacze obserwatoria STEREO NASA dokonały pierwszych 3-wymiarowych pomiarów wybuchów słonecznych, znanych jako koronalne wyrzuty masy (CME), umożliwiając naukowcom zobaczenie ich wielkości i kształtu oraz zobrazowanie ich podczas podróży około 93 milionów mil od Słońca na Ziemię. Dzięki STEREO naukowcy mogą teraz rejestrować zdjęcia burz słonecznych i dokonywać pomiarów ich pól magnetycznych w czasie rzeczywistym, podobnie jak satelity umożliwiają prognostykom obserwowanie rozwoju huraganu. Erupcje z zewnętrznej atmosfery Słońca lub korony mogą siać spustoszenie na satelitach (i astronautach) na orbicie lub indukować duże prądy w sieciach energetycznych na Ziemi, co może powodować przerwy w dostawie prądu lub przerwy w dostawie prądu.
„Możemy teraz zobaczyć CME od momentu opuszczenia powierzchni Słońca aż do Ziemi, i możemy zrekonstruować wydarzenie w 3D bezpośrednio z obrazów”, powiedział Angelos Vourlidas, fizyk słoneczny z Naval Research Laboratory w Waszyngtonie i naukowiec z projektu Sun Earth Connection Coronal and Heliospheric Investigation na pokładzie STEREO. Na powyższym filmie zobacz niektóre zdjęcia trójwymiarowe i usłysz, jak Vourlidas opowiada o nowych odkryciach.
[/podpis]
CME wyrzucają miliardy ton plazmy w kosmos z prędkością tysięcy mil na godzinę i przenoszą ze sobą pole magnetyczne Słońca. Te słoneczne chmury burzowe wytwarzają falę uderzeniową i duże, poruszające się zakłócenia w Układzie Słonecznym. Wstrząs może przyspieszyć niektóre cząstki w kosmosie do wysokich energii, formy „słonecznych promieni kosmicznych”, które mogą być niebezpieczne dla statku kosmicznego i astronautów. Materiał CME, który przybywa kilka dni później, może zakłócać ziemskie pole magnetyczne lub magnetosferę i górną atmosferę.
STEREO składa się z dwóch prawie identycznych obserwatoriów, które jednocześnie obserwują CME z dwóch różnych punktów obserwacyjnych. Jedno obserwatorium „prowadzi” Ziemię na orbicie wokół Słońca, a drugie „szlaki” planety. Dwa punkty widokowe STEREO zapewniają unikalny widok anatomii burzy słonecznej, która ewoluuje i leci w kierunku Ziemi. Gdy CME dotrze na orbitę Ziemi, czujniki na satelitach dokonują pomiarów in situ słonecznej chmury burzowej, zapewniając „prawdę naziemną” między tym, co widać z daleka, a tym, co jest prawdziwe w CME.
To połączenie zapewnia fizykom słonecznym jak dotąd najdokładniejsze zrozumienie wewnętrznego funkcjonowania tych burz. Stanowi to także duży krok w kierunku przewidywania, kiedy i jak odczuwalny będzie wpływ na Ziemię. Kąt separacji między satelitami umożliwia badaczom śledzenie CME w trzech wymiarach, co zrobili kilka razy w ciągu ostatnich kilku lat, kiedy nauczyli się korzystać z tego nowego narzędzia pogody kosmicznej.
„Pomiary in situ ze STEREO i innych statków kosmicznych blisko Ziemi łączą właściwości fizyczne uciekającej CME ze zdalnymi obrazami”, powiedziała Antoinette „Toni” Galvin, fizyk słoneczny z University of New Hampshire i główny badacz STEREO Instrument plazmy i jonów suprathermalnych (PLASTIC). „Pomaga nam to zrozumieć, w jaki sposób powstała wewnętrzna struktura CME i lepiej przewidzieć jej wpływ na Ziemię.”
Do tej pory CME można było sfotografować w pobliżu Słońca, ale kolejne pomiary musiały poczekać, aż chmura CME dotrze na Ziemię trzy do siedmiu dni później. Obrazy i pomiary STEREO w czasie rzeczywistym dostarczają naukowcom mnóstwo informacji - prędkości, kierunku i prędkości - o CME dni wcześniej niż w przypadku poprzednich metod. W rezultacie przedsiębiorstwa energetyczne i operatorzy satelitarni mają więcej czasu na przygotowanie się na potencjalnie szkodliwe burze słoneczne.
Podobnie jak siła niszcząca huraganu zależy od jego kierunku, wielkości i prędkości, powaga efektów CME zależy od jego wielkości i prędkości, a także od tego, czy powoduje bezpośrednie, czy ukośne uderzenie na orbitę Ziemi.
CME zaburzają przestrzeń zdominowaną przez ziemskie pole magnetyczne. Zakłócenia magnetosfery mogą wyzwalać jasne, tańczące światła zwane zorzami polarnymi lub zorzą polarną. Chociaż te wyświetlacze są nieszkodliwe, wskazują, że górna atmosfera ziemska i jonosfera ulegają zawirowaniom.
Burze słoneczne mogą zakłócać komunikację między stacjami naziemnymi a satelitami, pilotami samolotów i astronautami. Hałas radiowy spowodowany przez burzę może również zakłócać działanie telefonu komórkowego. Zakłócenia jonosfery wywołane przez CME mogą zakłócać dokładność nawigacji GPS, aw skrajnych przypadkach mogą powodować błądzenie prądów elektrycznych w długich kablach i transformatorach zasilających na ziemi.
Podwójny statek kosmiczny STEREO został wystrzelony 25 października 2006 roku na orbitę Ziemi wokół Słońca.
Źródła: NASA, APL
