Cum știm dacă un CME este direcționat către Pământ și când va sosi?

Când are loc o erupție solară sau o erupție de filament, atunci nu știm imediat dacă a lansat o ejecție de masă coronală (CME). Chiar dacă o ejecție de masă coronală a erupt în spațiu, nu există garanții că este îndreptată spre Pământ. În acest articol vă vom arăta metodele pe care le puteți utiliza pentru a determina dacă o ejecție de masă coronală a erupt de la Soare, dacă este îndreptată spre Pământ și când ar putea ajunge.

1. Folosind monitorul de flux de protoni

Pe site-ul nostru veți găsi un grafic de date care arată cantitatea de protoni solari ≥10 MeV măsurată în apropierea Pământului. În timpul exploziilor uriașe asupra Soarelui, poate fi declanșată o furtună de radiații solare. Protonii solari sunt aruncați în spațiu și pot călători cu viteze apropiate de viteza luminii în evenimente extreme. Sunt primele particule care ajung pe Pământ, astfel încât o furtună de radiații solare se poate dezvolta foarte rapid în urma unui eveniment major pe Soare. Acești protoni solari sunt un bun indicator că a existat un eveniment solar eruptiv care probabil a lansat o ejecție de masă coronală în spațiu. Deși putem fi destul de încrezători că o ejecție de masă coronală a fost lansată în spațiu, aceasta nu este modalitatea ideală de a determina dacă ejecția de masă coronală este direcționată către Pământ, deoarece aceste particule tind să urmeze câmpul magnetic interplanetar: spirala Parker. S-a întâmplat că am văzut o furtună de radiații solare pe Pământ, chiar dacă ejecția de masă coronală asociată nu avea o componentă direcționată către Pământ. Acest lucru se întâmplă adesea în timpul evenimentelor din apropierea limbului vestic, dar în cazuri rare, chiar și protonii de la evenimente solare majore din partea îndepărtată au ajuns pe planeta noastră.

Imagine: Un exemplu de graficul protonilor solari ≥10 MeV pe care îl puteți găsi pe site-ul nostru. Acest grafic arată fluxul de protoni solari ≥10 MeV lângă Pământ la 14 iulie 2000, când a avut loc o erupție solară majoră X5.7. Vedem o creștere bruscă a cantității de protoni solari ≥10 MeV începând cu ora 10:35 UTC, la doar 32 de minute după începerea erupției solare. O furtună puternică de radiații solare S3 s-a dezvoltat rapid.

2. Folosind imagini coronagraf SOHO/LASCO

Cel mai bun mod de a fi sigur că o ejecție de masă coronală este direcționată către Pământ este cu ajutorul imaginilor realizate de instrumentele coronagraf LASCO C2 și C3 care sunt situate pe sonda spațială SOHO (Solar and Heliospheric Observatory). SOHO urmărește Soarele din perspectiva Pământului, astfel încât potențialele ejecții de masă coronale direcționate către Pământ pot fi identificate cu ușurință. Ejecțiile de masă coronală care sunt direcționate către Pământ vor apărea ca ejecții de masă coronală cu halo parțial sau complet pe măsură ce se propagă departe de Soare. Rețineți că imaginile de la SOHO nu sunt întotdeauna în timp real și de multe ori trebuie să așteptați câteva ore pentru noi imagini și, prin urmare, adesea poate dura ceva timp până să știm cu siguranță dacă o ejecție de masă coronală are o componentă direcționată către Pământ sau nu.

Mai jos avem două exemple grozave despre cum ar putea arăta o ejecție de masă coronală pe imaginile provenite din pachetul de instrumente SOHO/LASCO. Animația din stânga arată o ejecție de masă coronală văzută de instrumentul SOHO/LASCO C2 care se îndreaptă spre nord și nu a impactat Pământul. Nu există nicio contur de halo, așa că putem concluziona cu ușurință că acest nor de plasmă nu este îndreptat spre Pământ. În partea dreaptă, totuși, vedem o ejecție a masei coronale cu halo complet, așa cum se vede de SOHO/LASCO C2. Conturul acestei ejecții de masă coronală formează un cerc perfect care cuprinde întregul câmp vizual al LASCO. Aceasta înseamnă unul dintre două lucruri: norul de plasmă este îndreptat direct către sau departe de noi.

Dacă nu suntem siguri dacă o ejecție de masă coronală detectată în imaginile LASCO provine de la discul solar orientat spre Pământ, probabil din cauza lipsei unor semne clare de erupție, putem privi imaginile realizate de misiunea STEREO (Solar TErrestrial Relations Observatory). Misiunea STEREO constă din două nave spațiale numite STEREO Ahead și STEREO Behind. Ei urmăresc partea îndepărtată a Soarelui. Imaginile STEREO și SOHO combinate ne vor oferi o reprezentare 3D a ejecției masei coronale și ne vor spune dacă ejecția masei coronale vine spre Pământ sau se îndepărtează de Pământ. Imaginile din ambele misiuni SOHO și STEREO pot fi găsite pe site.

Folosind toate imaginile disponibile din misiunile SOHO și STEREO, oamenii de știință din vremea spațiului pot calcula viteza de plecare și pot seta un timp estimat de sosire (ETA) pentru ejecția masei coronale. După ce au terminat cu rapoartele lor, puteți să vă uitați pe site-ul nostru și să priviți modelele de vânt solar și rapoartele zilnice de la NOAA SWPC pentru a vedea când este de așteptat să sosească ejecția de masă coronală. Echipa SpaceWeatherLive va oferi și o analiză în timpul evenimentelor majore.

3. Utilizarea software-ului SIDC Cactus

Centrul Belgian de Analiză a Datelor Influențelor Solare (SIDC) a dezvoltat programul CACTUS, care înseamnă Computer Aided CME Tracking. Acesta scanează automat imaginile de la SOHO/LASCO pentru a determina dacă o ejecție de masă coronală este probabil să lovească Pământul sau nu. Acesta va arăta dacă o ejecție de masă coronală este o ejecție de masă coronală de halo sau o ejecție de masă coronală de halo parțială și, de asemenea, determină viteza de ridicare a ejecției de masă coronală, ceea ce va face posibil să se determine când ar putea ajunge ejecția de masă coronală.

4. Folosind diagrama EPAM

EPAM înseamnă Electron, Proton and Alpha Monitor și este un instrument de pe satelitul ACE care măsoară electronii și protonii care sunt trimiși cu vântul solar. Este un instrument foarte util pentru a ști dacă o ejecție de masă coronală este direcționată către Pământ și când va sosi. Vom face un pic clar cu unele comploturi EPAM. Mai jos puteți găsi o diagramă EPAM, deoarece poate arăta la câteva ore după o erupție solară.

Când are loc o explozie uriașă pe Soare, electronii și protonii sunt aruncați departe de Soare în spațiu. Electronii și protonii sunt împinși afară cu fluxul vântului solar. Imediat după un eveniment care a lansat o ejecție de masă coronală, graficul EPAM va arăta o creștere a electronilor de energie scăzută care marchează începutul erupției. Graficul protonilor cu energie scăzută va indica, de asemenea, o creștere constantă. Acest lucru indică adesea că o parte a ejecției masei coronale este direcționată către Pământ. Dacă punem totul cap la cap și știm că o ejecție de masă coronală este în drum spre Pământ... rămâne o întrebare critică: când va sosi ejecția de masă coronală?

Când ajunge CME-ul?

Odată ce cunoaștem viteza de ejecție a masei coronare, ne putem determina singuri când ar putea ajunge. Cu următorul tabel puteți determina cât timp va dura ejecția de masă coronală pentru a călători de la Soare la Pământ, cu condiția ca aceasta să nu încetinească pe parcurs. Orele enumerate mai jos sunt astfel doar un ghid. Este obișnuit ca ejecțiile de masă coronară să sosească mai devreme sau mai târziu decât ora estimată de sosire, cu o marjă de uneori de 6 ore sau mai mult!

Determinați impactul utilizând monitorul EPAM

Odată ce o ejecție de masă coronală a fost lansată și am stabilit că este direcționată către Pământ, singurul lucru pe care îl putem face este să așteptăm și să urmărim diagrama EPAM. Majoritatea ejecțiilor de masă coronară formează un șoc înaintea norii de plasmă în sine și acest lucru accelerează protonii pe care îi putem măsura cu ajutorul instrumentului EPAM de pe ACE. Vom vedea cum graficul de protoni continuă să crească până la sosirea ejecției masei coronale. Prima creștere a diagramei (doar după o erupție solară) se numește faza de „debut”. Continuă să crească încet (faza de accelerare) pe măsură ce ejecția masei coronare se apropie. Cu câteva ore înainte de sosirea efectivă a ejecției masei coronare are loc o nouă creștere mai accentuată, ceea ce indică faptul că ejecția masei coronale va sosi în curând. Când diagrama EPAM atinge vârfuri, atunci indică faptul că ejecția de masă coronală a ajuns la satelitul DSCOVR. Datele vântului solar și ale câmpului magnetic interplanetar ar trebui să arate acum clar că ejecția de masă coronală a sosit. După sosirea ejecției de masă coronală, veți vedea că nivelurile de protoni vor scădea încet la valori normale... dacă nu există o altă ejecție de masă coronală în drum spre Pământ, desigur. Imaginea de mai jos prezintă un exemplu de diagramă EPAM în care puteți vedea clar diferitele faze. Rețineți că ejecțiile lente și mai slabe de masă coronară uneori nu împing o undă de șoc în fața lor. Acestea sunt mult mai greu sau imposibil de identificat pe EPAM!

<< Mergeți la pagina anterioară