Palīdzība

Šajā lapā atradīsiet pārskatu par kosmosa laikapstākļiem. Lai iegūtu sīkāku skaidrojumu ar attēliem un citiem noderīgiem rīkiem, mēs aicinām jūs noklikšķināt uz saitēm, kuras atradīsit zem katras rindkopas. Ja jums joprojām ir aktuāls jautājums, lūdzu, atstājiet ziņu mūsu forumos, un mēs darīsim visu iespējamo, lai jums palīdzētu.

Kosmosa laikapstākļu pamati

Kosmosa laikapstākļi sākas uz Saules. Saule ir daudz vairāk nekā tikai kvēlojoša karsta lode mūsu Saules sistēmas vidū. Saule ir ļoti dinamiska, un tai ir būtiska nozīme visā Saules sistēmā.

Pirmkārt, mums jāsaprot, ka kosmiskā telpa nav tik tukša, kā varētu šķist. Telpā nepārtraukti plūst spēcīgi lādētu daļiņu (elektronu) plūsma, kas nāk no Saules. Šo plūsmu mēs saucam par Saules vēju. Magnētiskais lauks, kas apņem mūsu planētu, nodrošina, ka visi, kas šeit dzīvo, ir pasargāti no šī Saules vēja. Ja ap mūsu planētu nebūtu magnētiskā lauka, Zeme būtu līdzīga Marsam - neauglīga planēta bez atmosfēras, kurā mēs, cilvēki, nevarētu izdzīvot. Lai gan ir lieliski, ka ap mūsu planētu ir magnētiskais lauks, kas mūs aizsargā, tomēr mūsu magnētiskais lauks nav simtprocentīgi "ūdensnecaurlaidīgs". Saules vējš joprojām spēj iekļūt mūsu atmosfērā vājo vietu tuvumā, kas atrodas ovālā formā ap mūsu planētas magnētiskajiem poliem. Saules vējš tur saduras ar skābekļa un slāpekļa atomiem, kas veido mūsu atmosfēru (galvenokārt 80 līdz 600 kilometru augstumā). Kad Saules vējš saduras ar mūsu atmosfēras atomiem, tie uz laiku saņem enerģijas pieplūdumu. Šī enerģija liek atmosfēras atomiem uz laiku izdalīt fotonus, kas ir enerģijas veids, kuru mēs redzam kā gaismu. Šie atomi izstaro šo gaismu, līdz tie nomierinās. Šo atomu izstarotā gaisma ir polārblāzma, ko mēs redzam nakts debesīs.

Saules vējš ir pirmā puzles daļa, kas mums jāzina, lai pilnībā izprastu, kas ir kosmosa laikapstākļi. Otrā puzles daļa ir saistīta ar Saules magnētisko lauku. To mēs saucam par starpplanētu magnētisko lauku. Starpplanētu magnētisko lauku pa visu Saules sistēmu pārnes Saules vējš, un tā īpašības nepārtraukti mainās. Starpplanētu magnētiskais lauks pastāvīgi mainās gan pēc stipruma, gan orientācijas. Lai iegūtu polārblāzmu, mēs vēlamies, lai starpplanētu magnētiskā lauka kopējais stiprums būtu pēc iespējas lielāks (apzīmēts ar Bt) un lai starpplanētu magnētiskā lauka Z komponente (Bz) būtu orientēta uz dienvidiem. Grafikā, kas atrodams mūsu tīmekļa vietnē, redzama negatīva vērtība, kad starpplanētu magnētiskā lauka Z komponente (Bz) vērsta uz dienvidiem.

Bet kāpēc mums ir tik svarīgi, ka starpplanētu magnētiskā lauka Z komponente ir orientāta uz dienvidiem? Patiesībā to ir diezgan viegli saprast, ja esat kādreiz spēlējies ar stieņa magnētiem. Ja jūs paņemsiet divus parastus stieņa magnētus un mēģināsiet abus ziemeļu (vai dienvidu) polus salikt kopā, jūs redzēsiet, ka magnēti vēlas virzīties prom viens no otra. Tie viens otru atgrūž. Ja saliksiet kopā ziemeļu un dienvidu polus, redzēsiet, ka tie viens otru piesaista! Pretēji polāri viens otru piesaista! Tieši tāds pats princips notiek kosmosā, kur satiekas starpplanētu magnētiskais lauks un Zemes magnētiskais lauks, jo Zemes magnētiskā lauka līnijas virzās no dienvidiem uz ziemeļiem. Tā ir Zemes magnētiskā lauka Z komponente, un tā vienmēr ir vērsta uz ziemeļiem. Kad starpplanētu magnētiskā lauka Z komponente arī ir orientēta uz ziemeļiem, mēs redzēsim, ka līdzīgi kā mūsu mājās esošie stieņa magnēti, Saules vējš tiek atgrūsts un nespēj izveidot savienojumu ar Zemes magnētisko lauku, tādējādi apgrūtinot tā iekļūšanu mūsu atmosfērā.

Tagad iedomāsimies, ka starpplanētu magnētiskā lauka Z komponente (Bz) ir pagriezusies un ir orientēta uz dienvidiem. Tagad mēs zinām, ka, tā kā Zemes magnētiskais lauks ir vērsts uz ziemeļiem, starpplanētu magnētiskajam laukam ar dienvidu Z komponenti ir daudz vieglāk savienoties ar mūsu planētas magnētisko lauku. Padomājiet par stieņu magnētiem! Dienvidi un ziemeļi piesaista viens otru! Šāda savienojuma rezultātā Saules vējam būs daudz vieglāk iekļūt mūsu atmosfērā. Grafikā, ko var atrast mūsu vietnē, mēs vēlamies redzēt negatīvu vērtību. Tas nozīmē, ka starpplanētu magnētiskā lauka Z komponente (Bz) ir vērsta uz dienvidiem.

Saules vēja un starpplanētu magnētiskā lauka spēks, virziens, blīvums un ātrums nav nemainīgs. Šīs vērtības var krasi atšķirties no brīža uz brīdi. Saules vēja ātrums šeit, uz Zemes, normālos apstākļos ir aptuveni 300 km/s. Tomēr, pateicoties noteiktiem notikumiem uz Saules, šis ātrums var krasi palielināties līdz 1000 km/s vai dažkārt pat vairāk! Arī Saules vēja blīvums (Saules vēja daļiņu skaits uz kvadrātcentimetru) katrā mirklī var būt pilnīgi atšķirīgs. Pat starpplanētu magnētiskā lauka stiprums var krasi palielināties, kas savukārt var izraisīt daudz dramatiskāku reakciju, kad tas mijiedarbojas ar Zemes magnētisko lauku. Ja Saules vēja ātrums un blīvums ir liels un starpplanētu magnētiskais lauks ir spēcīgs, vērsts uz dienvidiem, mēs varam redzēt, ka Saules vējš pārspēj Zemes magnētisko lauku, izraisot arvien vairāk Saules vēja daļiņu, kas sasniedz atmosfēru. Polārblāzma kļūst spilgtāka, un polārblāzmas ovāls izplešas uz zemākiem platuma grādiem nekā parasti. Kad tas notiek, mēs runājam par ģeomagnētisko vētru. Pie šī jautājuma mēs atgriezīsimies vēlāk, jo vispirms mums ir jāuzzina, kas izraisa šos pastiprinātos kosmosa laika apstākļus. Lai noskaidrotu to cēloni, mums, protams, vēlreiz jāpievērš uzmanība Saulei. Mums ir divas atšķirīgas parādības, par kurām mums ir jāuzzina: koronārie caurumi un koronārās masas izvirdumi.

Koronārie caurumi

Mēs sākam ar koronārajiem caurumiem. Koronārais caurums ir apgabals uz Saules, kur Saules magnētiskā lauka līnijas stiepjas tālu kosmosā. Tā rezultātā vainagā (mūsu Saules ārējā slānī), veidojas caurums. Šie koronārie caurumi ir apgabali uz Saules, kur Saules vējš var izplūst ar lielāku ātrumu nekā parasti. Kad šāds apgabals ir vērsts pret Zemi, Saules vējš no šāda koronārā cauruma sāks panākt parasto Saules vēju, kas bieži vien ir ievērojami lēnāks nekā Saules vējš no koronārā cauruma. Tā rezultātā veidojas trieciena vilnis, kurā Saules vējam ir lielāks blīvums, un tas līdzi nes arī daudz spēcīgāku starpplanētu magnētisko lauku. Kad šoka vilnis ir pagājis, mēs redzēsim, ka blīvums un starpplanētu magnētiskā lauka stiprums samazinās un Saules vēja ātrums palielinās. Koronārie caurumi bieži ir nelielas vai mērenas ģeomagnētiskās vētras avots šeit uz Zemes.

Koronārās masas izvirdumi

Visdramatiskāko kosmosa laikapstākļu ietekmi rada tā sauktie koronārās masas izvirdumi. Koronārās masas izvirduma (saīsinājumā CME) būtībā ir milzīgs Saules plazmas mākonis, kas izplūst no Saules magnētiskā lauka līnijām un ko Saule izmet tādu dramatisku notikumu laikā kā Saules uzliesmojumi un Saules pavedienu izvirdumi. Vēlāk apskatīsim, kas tieši ir Saules uzliesmojumi un Saules pavedienu izvirdumi, bet ir prātīgi atcerēties šos divus terminus, jo tos bieži dzirdēsiet mūsu analīzēs!

Taču aplūkosim koronārās masas izvirdumus dziļāk. Koronārās masas izvirdumi ir milzīgs Saules vēja daļiņu mākonis, kas bieži ir daudz ātrāks un blīvāks par apkārtējo Saules vēju. Starpplanētu magnētiskais lauks šādā koronārās masas izvirdumu gadījumā bieži vien ir daudz spēcīgāks. Starpplanētu magnētiskā lauka kopējā intensitāte (Bt) uz Zemes parasti ir aptuveni 6 nanoTeslas, bet koronārās masas izvirdumā tā intensitāte var pieaugt līdz 40 nT vai pat vairāk! Varat iedomāties, ka Zemes magnētiskais lauks var reaģēt ļoti spēcīgi, ja starpplanētu magnētiskā lauka stiprums tik ļoti palielinās!

Svarīgi ir saprast, ka koronārās masas izvirdumi var tikt izsviesti jebkurā virzienā. Visbiežāk tie būs vērsti prom no Zemes. Ja mums paveicas, ka šāds plazmas mākonis patiešām virzās mūsu planētas virzienā, tad ar nelielu veiksmes devu mēs varam baudīt fantastisku polārblāzmu, kas bieži vien atrodas daudz zemākos platuma grādos nekā parasti.

Saules plankumi, uzliesmojumi un pavedieni

Tagad mēs zinām, kas ir koronārās masas izvirdumns, bet kā Saule izmet šos milzīgos plazmas mākoņus? Lai to noskaidrotu, mēs, protams, vēlreiz pievērsīsimies Saulei. Spēcīgākie koronārās masas izvirdumi gandrīz vienmēr ir Saules uzliesmojumu rezultāts. Saules uzliesmojumi ir intensīvi sprādzieni uz Saules, kas notiek sarežģītos Saules plankumu reģionos. Saules uzliesmojums ir tik neticami spēcīgs, ka mums ir grūti iedomāties tā spēku. Viens Saules izvirdums ir līdzvērtīgs miljoniem kodolbumbu spēkam. Šie sprādzieni var pārraut magnētiskā lauka līnijas Saules plankumu reģiona tuvumā un izmest Saules atmosfēras daļu (vainagu) kosmosā. Plazmu, kas tiek izmesta un sāk savu ceļojumu starpplanētu telpā, mēs saucam par koronārās masas izvirdumu.

Bet vairāk par šīm Saules plankumiem, jo bez tiem mums nebūs Saules uzliesmojumu. Saules plankumi ir tumšāki un vēsāki apgabali uz Saules virsmas, kur spēcīgas magnētiskā lauka līnijas nāk no Saules iekšienes cauri Saules virsmai. Kad šīs magnētiskā lauka līnijas savstarpēji savijas un pārplīst, tās izdala milzīgu enerģijas daudzumu, ko mēs saucam par Saules uzliesmojumu. Saules plankumi tomēr nav kaut kas tāds, ko mēs vienmēr varam atrast uz mūsu Saules, jo Saulei ir aptuveni 11 gadus ilgs cikls, kad Saule mainās no gandrīz neviena Saules plankuma līdz ļoti daudziem Saules plankumiem un atkal atpakaļ līdz nav nekādu Saules plankumu. To mēs saucam par Saules ciklu.

Arī tā dēvētie Saules pavedienu izvirdumi var izšaut kosmosā koronārās masas izvirdumus. Saules pavedieni ir jonizētu gāzu mākoņi, kas veidojas virs Saules virsmas starp pretējas magnētiskās polaritātes apgabaliem. Kad Saules pavediens kļūst nestabils, tas bieži sabrūk un tiek absorbēts Saules virsmā. Pastāv iespēja, ka pavediens paceļas, un tam izdodas izbēgt no Saules gravitācijas, un tā rezultātā radušos plazmas mākoni sauc par… patiešām jūs uzminējāt... koronāro masas izvirdumu.

Spēcīgi Saules notikumi, piemēram, Saules uzliesmojumi un Saules pavedienu izvirdumi, dažkārt kosmosā izmet lielu daudzumu lādētu daļiņu. Svarīgākās daļiņas ir protoni, kas var sabojāt satelītus un apgrūtināt vai pat padarīt neiespējamus augstfrekvences radiosakarus polārajos platuma grādos. Kad šie protoni pārsniedz noteiktu robežvērtību, mēs runājam par Saules radiācijas vētru.

Polārblāzma

Labi, tagad mēs daudz ko zinām par kosmosa laikapstākļiem. Atgādināsim: mēs zinām, ka kosmosa laikapstākļi sākas uz Saules, kur no Saules izplūst nepārtraukta spēcīgi lādētu daļiņu plūsma, ko sauc par Saules vēju. Reizēm mēs redzam, ka Saules vēja daudzums, kas izplūst no Saules, krasi palielinās: koronāros caurumos un koronārās masas izvirdumos. Saules vējš līdzi nes Saules magnētisko lauku, ko mēs saucam par starpplanētu magnētisko lauku. Ja starpplanētu magnētiskā lauka Z komponente (Bz) ir orientēta uz dienvidiem (negatīva vērtība), tad tas rada labu savienojumu ar Zemes magnētisko lauku, kas savukārt atvieglo Saules vēja iekļūšanu mūsu atmosfērā. Kad visi puzles gabaliņi nostājas savās vietās, mēs redzēsim krasu polārblāzmas aktivitātes pieaugumu, kas savukārt izraisa polārblāzmas redzamību no zemākiem platuma grādiem nekā parasti. To mēs saucam par ģeomagnētisko vētru.

Tādējādi ģeomagnētiskā vētra ir rezultāts tam, ka Saules vēja plūsma no koronārā cauruma vai koronārā masas izvirduma nonāk uz Zemes. Kad mēs zinām, ka varētu būt iespējama pastiprināta polārblāzmas aktivitāte, ir laiks pārbaudīt, ko mums rāda magnetometri. Magnetometri ir ļoti jutīgi sensori, kas izvietoti visā pasaulē un mēra magnētiskā lauka perturbācijas ap mūsu planētu. Internetā varam atrast daudzus grafikus par magnetometriem visā pasaulē, un, apvienojot visus šos datus, mēs varam diezgan labi izprast, cik spēcīga šobrīd ir ģeomagnētiskā vētra un kuros platuma grādos mēs varētu redzēt polārblāzmu. Izmantojot šos magnetometru datus, ģeomagnētiskajām perturbācijām var piešķirt noteiktu Kp vērtību. Kp indekss sākas no 0 un sasniedz 9. Ģeomagnētiskās vētras vērtības sākas ar Kp 5, kas ir neliela ģeomagnētiskā vētra, un turpinās līdz pat Kp9, kas būtu ekstrēma ģeomagnētiskā vētra. Tādējādi Kp indekss ir pamata veids, kā noteikt, cik liels ir polārblāzmas ovāls un cik spēcīga ir polārblāzma.

Izmantojot Saules vēja un starpplanētu magnētiskā lauka (IMF) datus, datori arī mēģina novērtēt, kāds Kp indekss būs tuvākajā nākotnē. Tas ne vienmēr ir 100 % uzticams veids, bet iesācējiem tas ir lielisks rīks, lai aptuveni prognozētu, vai tuvākajā stundā būs iespēja parādīties polārblāzmai. Lai saņemtu detalizētāku palīdzību, aicinām izlasīt zemāk minētos rakstus.

<< Doties uz iepriekšējo lapu