Ajutor

Pe această pagină veți găsi o imagine de ansamblu despre vremea în spațiu. Pentru o explicație mai detaliată cu imagini și alte instrumente utile vă invităm să faceți clic pe linkurile pe care le veți găsi sub fiecare paragraf. Dacă mai aveți o întrebare arzătoare, vă rugăm să lăsați o postare pe forumurile noastre și vom face tot posibilul să vă ajutăm.

Noțiuni de bază despre vremea spațială

Vremea spațială începe de la Soare. Soarele este mult mai mult decât o sferă fierbinte strălucitoare în mijlocul sistemului nostru solar. Soarele este foarte dinamic și joacă un rol cheie în întregul Sistem Solar.

Primul lucru pe care trebuie să-l înțelegem este că spațiul nu este atât de gol pe cât ar părea. Spațiul este umplut cu un flux constant compus din particule foarte încărcate (electroni) care provin de la Soare. Acest curent este ceea ce numim vântul solar. Câmpul magnetic din jurul planetei noastre asigură că toți cei care locuiesc aici sunt protejați de acest vânt solar. Dacă nu am avea un câmp magnetic în jurul planetei noastre, Pământul și-ar dori exact ca Marte: o planetă sterilă fără atmosferă în care noi, ființele umane, nu am putea supraviețui. Deși este un lucru grozav că avem acest câmp magnetic în jurul planetei noastre pentru a ne proteja, câmpul nostru magnetic nu este 100% etanș la apă. Vântul solar este încă capabil să pătrundă în atmosfera noastră în apropierea punctelor slabe de formă ovală din jurul polilor magnetici ai planetei noastre. Vântul solar se ciocnește acolo cu atomii de oxigen și azot care alcătuiesc atmosfera noastră, la o altitudine în principal între 80 și 600 de kilometri. Când vântul solar se ciocnește cu acești atomi, atomii din atmosfera noastră primesc temporar un impuls de energie. Această energie face ca atomii din atmosfera noastră să elibereze temporar fotoni, care este o formă de energie pe care o vedem ca lumină. Acești atomi emit această lumină până s-au calmat. Lumina pe care o emit acești atomi este aurora pe care o vedem pe cerul nopții.

Vântul solar este prima piesă a puzzle-ului despre care trebuie să știm pentru a înțelege pe deplin despre ce este vremea în spațiu. A doua piesă a puzzle-ului are legătură cu câmpul magnetic al Soarelui. Acesta este ceea ce numim câmpul magnetic interplanetar. Câmpul magnetic interplanetar este transportat în întreg sistemul solar de vântul solar și proprietățile acestuia se modifică continuu. Câmpul magnetic interplanetar se modifică în mod constant atât ca putere, cât și ca direcție. Pentru aurora dorim ca puterea totală a câmpului magnetic interplanetar să fie cât mai mare posibil (indicată cu Bt) și ca componenta Z (Bz) a câmpului magnetic interplanetar să se întoarcă spre sud. Pe graficul pe care îl puteți găsi pe site-ul nostru veți vedea o valoare negativă atunci când componenta Z (Bz) a câmpului magnetic interplanetar se întoarce spre sud.

Dar de ce este atât de important pentru noi ca componenta Z a câmpului magnetic interplanetar să se întoarcă spre sud? Acest lucru este de fapt destul de ușor de înțeles dacă te-ai jucat vreodată cu magneți. Dacă luați doi magneți obișnuiți și încercați să puneți ambii poli nordici (sau sud-) împreună, veți vedea că magneții vor să se îndepărteze unul de celălalt. Se resping reciproc. Dacă puneți polii nord și sud împreună, veți vedea că se atrag unul pe altul! Polaritățile opuse se atrag reciproc! Exact același principiu se întâmplă în spațiu, unde câmpul magnetic interplanetar și câmpul magnetic al Pământului se întâlnesc, pe măsură ce liniile câmpului magnetic de la Pământ indică de la sud la nord. Aceasta este componenta Z a câmpului magnetic al Pământului și aceasta indică întotdeauna spre nord. Când componenta Z a câmpului magnetic interplanetar indică, de asemenea, spre nord, vom vedea că, la fel ca barele magnetice pe care le avem în casele noastre, vântul solar este respins și nu reușește să facă o conexiune cu câmpul magnetic al Pământului, ceea ce face mai greu să intre în atmosfera noastră.

Acum să presupunem că componenta Z (Bz) a câmpului magnetic interplanetar s-a întors spre sud. Știm acum că, deoarece câmpul magnetic al Pământului este îndreptat spre nord, câmpul magnetic interplanetar cu o componentă Z spre sud se conectează mult mai ușor cu câmpul magnetic al planetei noastre. Gândiți-vă la barele magnetice! Sudul și nordul se atrag unul pe altul! Cu această conexiune, va fi mult mai ușor pentru vântul solar să pătrundă în atmosferă. Pe graficul pe care îl găsiți pe site-ul nostru dorim să vedem o valoare negativă. Aceasta înseamnă că componenta Z (Bz) a câmpului magnetic interplanetar este îndreptată spre sud.

Vântul solar și câmpul magnetic interplanetar nu sunt constante în puterea, direcția, densitatea și viteza lor. Aceste valori pot fi dramatic diferite de la un moment la altul. Vântul solar de aici pe Pământ are o viteză de aproximativ 300 km/s în condiții normale. Cu toate acestea, această viteză poate crește drastic datorită anumitor evenimente de pe Soare, până la 1.000 km/s sau uneori chiar mai mult! Densitatea vântului solar (numărul de particule de vânt solar pe centimetru pătrat) poate fi, de asemenea, total diferită de la un moment la altul. Chiar și câmpul magnetic interplanetar poate crește dramatic în putere, ceea ce, la rândul său, poate provoca un răspuns mult mai dramatic atunci când interacționează cu câmpul magnetic al Pământului. Cu o viteză și densitate mare a vântului solar și un câmp magnetic interplanetar puternic îndreptat spre sud, putem vedea că câmpul magnetic al Pământului este copleșit de vântul solar, determinând, la rândul său, tot mai multe particule de vânt solar să ajungă în atmosferă. Aurora devine mai strălucitoare, iar ovalul auroral se va extinde la latitudini mai mici decât în mod normal. Când se întâmplă acest lucru, vorbim de o furtună geomagnetică. Vom reveni la asta mai târziu, deoarece mai întâi trebuie să aflăm ce cauzează aceste condiții meteorologice îmbunătățite în spațiu. Pentru a găsi cauza, trebuie desigur să ne concentrăm atenția încă o dată asupra Soarelui. Avem două fenomene distincte despre care trebuie să învățăm: găurile coronale și ejecțiile de masă coronară.

Gaură(uri) coronare

Începem cu găurile coronale. O gaură coronară este o zonă de pe Soare în care liniile câmpului magnetic al Soarelui se întind departe în spațiu. Acest lucru face ca o gaură să se formeze în coroană, stratul cel mai exterior al Soarelui nostru. Aceste găuri coronare sunt zone de pe Soare în care vântul solar poate scăpa cu o viteză mai mare decât în mod normal. Când o astfel de zonă este îndreptată spre Pământ, vântul solar dintr-o astfel de gaură coronară va începe să ajungă din urmă cu vântul solar normal, care este adesea considerabil mai lent decât vântul solar dintr-o gaură coronară. Acest lucru face ca o undă de șoc să se formeze acolo unde vântul solar are o densitate mai mare și poartă cu el și un câmp magnetic interplanetar mult mai puternic. Când unda de șoc a trecut vom vedea că densitatea și intensitatea câmpului magnetic interplanetar scade și viteza solară crește. Găurile coronale sunt adesea sursa unor furtuni geomagnetice minore până la moderate aici pe Pământ.

Ejecții de masă coronală

Cele mai dramatice efecte ale vremii spațiale provin din așa-numitele ejecții de masă coronală. O ejecţie coronală de masă (sau CME pe scurt) este practic un nor gigant de plasmă solară udat cu linii de câmp magnetic solar care sunt expulzate de Soare în timpul unor evenimente dramatice precum erupțiile solare și erupția filamentului. Mai târziu vom arunca o privire ce sunt exact erupțiile solare și erupțiile de filament, dar este înțelept să rețineți acești doi termeni, deoarece îi veți auzi adesea în analizele noastre!

Dar să aruncăm o privire mai profundă asupra ejecțiilor de masă coronală. O ejecție de masă coronală este un nor enorm de particule de vânt solar, care este adesea mult mai rapid și mai dens decât vântul solar ambiental. Câmpul magnetic interplanetar dintr-o astfel de ejecție de masă coronală este adesea mult mai puternic. Câmpul magnetic interplanetar are în mod normal o putere totală (Bt) de aproximativ 6 nanoTesla aici pe Pământ, dar în interiorul unei ejecții de masă coronară aceasta poate crește la 40nT sau chiar mai mult! Vă puteți imagina că câmpul magnetic al Pământului poate răspunde violent atunci când puterea câmpului magnetic interplanetar crește atât de mult!

Un lucru important pe care trebuie să-l înțelegem este că ejecțiile coronare de masă pot fi lansate în orice direcție. Cel mai adesea, ei vor fi îndreptați departe de Pământ. Dacă suntem norocoși că avem un astfel de nor de plasmă care vine spre planeta noastră, atunci cu puțin noroc ne putem bucura de afișări aurorale fantastice adesea la latitudini mult mai mici decât în mod normal.

Pete solare, erupții solare și filamente

Știm acum ce este o ejecție de masă coronală, dar cum elimină Soarele acești nori enormi de plasmă? Pentru asta, bineînțeles, ne îndreptăm atenția încă o dată către Soare. Cea mai puternică ejecţie coronală de masă este aproape întotdeauna rezultatul erupțiilor solare. Erupțiile solare sunt explozii intense asupra Soarelui care au loc în regiuni complexe ale petelor solare. O erupție solară este atât de incredibil de puternică încât ne este greu să ne imaginăm puterea lor. O erupție solară este egală cu puterea a milioane de bombe nucleare. Aceste explozii pot rupe liniile câmpului magnetic din apropierea unei regiuni ale petelor solare și pot ejecta o parte din atmosfera solară (corona) în spațiu. Plasma care este ejectată și își începe călătoria prin spațiul interplanetar este ceea ce numim o ejecție de masă coronală.

Dar mai multe despre acele pete solare, deoarece fără pete solare, nu vom avea erupții solare. Petele solare sunt zone mai întunecate și mai reci de pe suprafața solară, unde linii puternice de câmp magnetic ies din interiorul Soarelui prin suprafața solară. Când aceste linii de câmp magnetic se încurcă unele cu altele și se rup, ele eliberează o cantitate imensă de energie pe care o numim o erupție solară. Petele solare nu sunt totuși ceva ce putem găsi întotdeauna pe Soarele nostru, Soarele urmează un model de aproximativ 11 ani, în care Soarele trece de la aproape fără pete solare la foarte multe pete solare și înapoi la fără pete solare din nou. Acesta este ceea ce numim un ciclu solar.

De asemenea, așa-numitele erupții de filament pot lansa o ejecție de masă coronală în spațiu. Filamentele sunt nori de gaze ionizate care se formează deasupra suprafețelor solare între zone cu polarități magnetice opuse. Când un filament devine instabil, adesea se prăbușește și este reabsorbit de Soare. O altă posibilitate este că erupe și reușește să scape de gravitația Soarelui, norul de plasmă rezultat se numește… într-adevăr ați ghicit... o ejecție de masă coronală.

Evenimentele solare violente, cum ar fi erupțiile solare și erupțiile de filament, uneori expulzează cantități mari de particule încărcate în spațiu. Cele mai importante particule sunt protonii care pot provoca daune sateliților și pot face ca comunicarea radio de înaltă frecvență la latitudini polare să fie dificilă sau chiar imposibilă. Când acești protoni depășesc un anumit prag, vorbim de o furtună de radiații solare.

Auroră

Bine, acum știm multe despre vremea spațială. Să recapitulăm: știm că vremea spațială începe la Soare, unde un flux constant de particule foarte încărcate numit vânt solar scapă de Soare. Ocazional, vedem o creștere dramatică a cantității de vânt solar care părăsește Soarele: fluxuri de vânt solar în gaură coronală și ejecții de masă coronală. Vântul solar ia cu el câmpul magnetic al Soarelui pe care îl numim câmp magnetic interplanetar. Când componenta Z (Bz) a câmpului magnetic interplanetar se întoarce spre sud (negativ), atunci aceasta determină o conexiune bună cu câmpul magnetic al Pământului, ceea ce, la rândul său, facilitează pătrunderea vântului solar în atmosfera noastră. Când toate piesele puzzle-ului se încadrează, vom observa o creștere dramatică a activității aurorale care, la rândul său, face ca aurora să fie vizibilă de la latitudini mai mici decât în mod normal. Aceasta este ceea ce numim o furtună geomagnetică.

O furtună geomagnetică este astfel rezultatul unui flux de vânt solar în gaură coronală sau a unei ejecții coronale de masă care ajunge pe Pământ. Când știm că ar putea exista o șansă de creștere a activității aurorale, este timpul să verificăm ce ne spun magnetometrele. Magnetometrele sunt senzori foarte sensibili care sunt localizați pe tot globul și măsoară perturbarea câmpului magnetic din jurul planetei noastre. Putem găsi multe grafice pe internetul magnetometrelor din întreaga lume și, dacă combinăm toate aceste date, putem face o ghicire destul de bună despre cât de puternică este o furtună geomagnetică în acest moment și la ce latitudini am putea vedea aurora. Cu datele acestor magnetometre, puteți da o anumită valoare Kp perturbației geomagnetice. Indicele Kp începe de la 0 și merge la 9. Furtuna geomagnetică începe la un Kp de 5, care este o furtună geomagnetică minoră și merge până la Kp9, care ar fi o furtună geomagnetică extremă. Indicele Kp este astfel o modalitate de bază de a ne spune cât de mare este ovalul auroral și cât de puternică este aurora.

Calculatoarele încearcă, de asemenea, să estimeze care va fi indicele Kp în viitorul apropiat utilizând vântul solar și datele CMI. Acest lucru nu este întotdeauna 100% de încredere, dar pentru începători este un instrument excelent pentru a face o predicție aproximativă dacă va exista șansa pentru aurora în ora următoare sau cam asa ceva. Pentru ajutor mai detaliat vă invităm să citiți articolele de mai jos.

<< Mergeți la pagina anterioară