niedziela, 20 lutego 2022

Wzmożona aktywność burz słonecznych; wydano ostrzeżenie przed burzą geomagnetyczną

 

Aktywność burz słonecznych nadal wzrasta, a ich częstotliwość jest nieco większa niż przewidywano w ostatnim cyklu słonecznym. Obecnie wydano ostrzeżenie o burzy geomagnetycznej przed spodziewanym kosmicznym wydarzeniem pogodowym, które ma uderzyć w Ziemię w niedzielę.  Podczas gdy Geomagnetic Storm Watch w ten weekend jest dla burzy klasy G1, naukowcy nadal ostrzegają, że częstotliwość i intensywność tych burz geomagnetycznych prawdopodobnie wzrośnie; możliwe jest również, że przyszłe burze mogą znacząco wpłynąć na życie na Ziemi.

W swojej najnowszej prognozie pogody kosmicznej, Centrum Prognoz Pogody Kosmicznej NOAA (SWPC) mówi: "Przewiduje się, że około południa 20 lutego przy nominalnych warunkach wiatru słonecznego warunki będą w większości spokojne." Dodają jednak: "Około południa 20 lutego spodziewane jest rozszerzenie południowej koronalnej polarnej dziury koronalnej, która stanie się geoefektywna, powodując niespokojne do G1 (Minor) poziomy burzowe."

SWPC twierdzi, że podczas burzy klasy G1 na Ziemi mogą wystąpić wahania sieci energetycznej, natomiast w przestrzeni kosmicznej mogą wystąpić nieprawidłowości w orientacji satelitów.  Komunikacja może być również utrudniona: propagacja fal radiowych o wysokiej częstotliwości (HF) może zanikać na wyższych szerokościach geograficznych.  Gdzie indziej Matka Natura może rozświetlić niebo bardziej na południe niż zwykle; zorze mogą być widoczne tak nisko, jak Michigan do Maine.

Indeks K, a co za tym idzie planetarny indeks K, są używane do określania wielkości burz geomagnetycznych. SWPC twierdzi, że Kp jest doskonałym wskaźnikiem zaburzeń w polu magnetycznym Ziemi i jest używany przez SWPC do podjęcia decyzji, czy geomagnetyczne alerty i ostrzeżenia muszą być wydane dla użytkowników, którzy są dotknięci tymi zaburzeniami. Oprócz tego, że indeks Kp oznacza, jak silny wpływ burzy geomagnetycznej może być odczuwalny, może on również pomóc w określeniu, jak słabe będą zorze. Jak na razie, indeks Kp równy 5 spodziewany jest pod koniec 20 lutego.

Ta prognozowana burza jest jedną z coraz większej liczby takich burz, które w ostatnich tygodniach uderzają w Ziemię. Na początku tego miesiąca burza geomagnetyczna była odpowiedzialna za zniszczenie kilkudziesięciu satelitów wystrzelonych przez SpaceX. 3 lutego firma SpaceX wystrzeliła w kosmos swoją rakietę Falcon 9 z należącego do NASA Kennedy Space Center na Florydzie.  W oświadczeniu odnoszącym się do sprawy, SpaceX napisał: "Drugi stopień Falcona 9 umieścił satelity na zamierzonej orbicie, z perygeum około 210 kilometrów nad Ziemią, a każdy satelita osiągnął kontrolowany lot. SpaceX umieszcza swoje satelity na tych niższych orbitach, aby w bardzo rzadkim przypadku, gdy któryś z satelitów nie przejdzie wstępnych testów systemu, został szybko zdezorbitowany przez opór atmosferyczny. Podczas gdy niska wysokość rozmieszczenia wymaga bardziej wydajnych satelitów, co wiąże się ze znacznymi kosztami dla nas, jest to właściwa rzecz do zrobienia, aby utrzymać zrównoważone środowisko kosmiczne." Jednak dodali, jak to podejście w burzy geomagnetycznej doprowadziło do upadku wielu z satelitów: "Niestety, satelity rozmieszczone w czwartek zostały znacząco dotknięte przez burzę geomagnetyczną w piątek. Burze te powodują ocieplenie atmosfery i wzrost gęstości atmosfery na naszych niskich wysokościach rozmieszczenia. W rzeczywistości, pokładowy GPS sugeruje, że prędkość eskalacji i nasilenie burzy spowodowały wzrost oporu atmosferycznego do 50 procent w porównaniu z poprzednimi startami. Zespół Starlink przełączył satelity w tryb bezpieczny, w którym leciały one krawędzią do góry (jak kartka papieru), aby zminimalizować opór powietrza - aby skutecznie "osłonić się przed burzą" - i kontynuował ścisłą współpracę z 18. eskadrą kontroli kosmicznej Sił Kosmicznych i LeoLabs, aby zapewnić satelitom aktualne informacje na podstawie radarów naziemnych."

Według wstępnej analizy przeprowadzonej przez SpaceX ostatniej nocy, wygląda na to, że zwiększony opór na małej wysokości skazał na zagładę do 40 satelitów, przy czym satelity te ponownie weszły lub już weszły w atmosferę ziemską. SpaceX poinformowało, że "satelity deorbitujące nie stwarzają żadnego ryzyka kolizji z innymi satelitami i z założenia rozpadają się po ponownym wejściu w atmosferę, co oznacza, że nie powstają żadne szczątki orbitalne i żadne części satelity nie uderzają w ziemię."
A solar eruption seen by the SOHO spacecraft on July 24, 1999, with Earth inserted to give a sense of scale to the blast. Image: ESA / SOHO / EIT
Erupcja słoneczna widziana przez sondę kosmiczną SOHO 24 lipca 1999 roku, z Ziemią wstawioną w celu oddania skali wybuchu. Obraz: ESA / SOHO / EIT
Podczas gdy liczba ta wydaje się być znaczącą stratą, nie jest ona aż tak znacząca w ogólnej ilości satelitów Starlink, które SpaceX ma na orbicie. Obecna konstelacja Starlink jest autoryzowana na 4,408 satelitów, obecnie na orbicie znajduje się ich ponad 2,040.

Podczas gdy te zdarzenia słoneczne mogą pomóc w rozświetleniu nieba oszałamiającymi zorzami i zagrozić statkom kosmicznym, takim jak satelity SpaceX, znajdującym się nad Ziemią, mogą one również wyrządzić znaczne szkody elektronice, sieciom elektrycznym oraz komunikacji satelitarnej i radiowej na Ziemi.

Zdarzenie z 1859 roku, które miało miejsce w dniach 1-2 września 1859 roku, znane jest również jako "Zdarzenie Carringtona". Wydarzenie to miało miejsce, gdy potężna burza geomagnetyczna uderzyła w Ziemię podczas 10. cyklu słonecznego. CME uderzył w Ziemię i wywołał największą burzę geomagnetyczną w historii.  Burza była tak intensywna, że stworzyła niezwykle jasne, żywe zorze na całej planecie: ludzie w Kalifornii myśleli, że Słońce wschodzi wcześniej, ludzie w północno-wschodnich Stanach Zjednoczonych mogli czytać gazety w nocy od jasnego światła zorzy, a ludzie tak daleko na południe jak Hawaje i południowo-środkowy Meksyk mogli zobaczyć zorzę na niebie.

Wydarzenie to poważnie uszkodziło ograniczone linie elektryczne i komunikacyjne, które istniały w tamtym czasie; systemy telegraficzne na całym świecie zawiodły, a niektórzy operatorzy telegrafów zgłaszali, że otrzymali porażenie prądem.

Badanie przeprowadzone w czerwcu 2013 r. przez Lloyd's of London oraz Atmospheric and Environmental Research (AER) w USA wykazało, że gdyby zdarzenie Carringtona miało miejsce w czasach współczesnych, szkody w USA mogłyby przekroczyć 2,6 biliona dolarów, czyli około 15% rocznego PKB kraju.

Naukowcy wierzą, że kolejne zdarzenie podobne do Carringtona będzie miało miejsce, ale nie są pewni, kiedy to nastąpi. Scientists believe we are now in a period of increasing solar storm activity which is forecast to peak in 2025.  Podczas gdy spodziewano się wzrostu liczby plam słonecznych w tym nowym cyklu, ilość aktywności przekroczyła prognozy, szczególnie w 2021 i jak dotąd w 2022 roku. Eksperci uważają, że szczyt cyklu nastąpi około 2025 roku, a do tego czasu może dojść do jeszcze większej ilości zdarzeń pogodowych.  Możliwe jest, że zdarzenie podobne do Carringtona może nastąpić w każdej chwili, choć szanse na to są największe podczas szczytu cyklu około 2025 roku.

Niektórzy naukowcy uważają, że większe kosmiczne zjawisko pogodowe może być niezwykle destrukcyjne dla Ziemi, powodując wyłączenie sieci elektrycznej i uniemożliwiając korzystanie z Internetu przez miesiąc lub dłużej.  Praca napisana we wrześniu ubiegłego roku przez asystenta profesora Uniwersytetu Kalifornijskiego Sangeetha Abdu Jyothi, zatytułowana "Solar Superstorms: Planning for an Internet Apocalypse", opisuje zagrożenia, jakie słońce stwarza dla globalnej sieci komputerów i komunikacji między nimi. "W tym artykule badamy wpływ superburz słonecznych, które potencjalnie mogą spowodować wielkoskalowe przerwy w dostawie Internetu obejmujące cały glob i trwające kilka miesięcy" - napisał autor.

"Ostatnie badania z listopada 2020 roku sugerowały, że ten cykl ma potencjał, aby być jednym z najsilniejszych w historii" - stwierdził autor badania. "Ostatnie szacunki dotyczące liczby plam słonecznych w szczycie tego cyklu wynoszą od 210 do 260 (bardzo wysoka wartość). Dla kontrastu, poprzedni cykl, który zakończył się w 2019 roku, miał szczytową liczbę plam słonecznych wynoszącą 116. Ponieważ CME często powstają w magnetycznie aktywnych regionach w pobliżu plam słonecznych, większa liczba plam słonecznych zwiększy prawdopodobieństwo wystąpienia potężnego CME. Jeśli te szacunki okażą się trafne, znacząco zwiększy to prawdopodobieństwo wystąpienia dużego zjawiska w tej dekadzie."

Poza początkowym zagrożeniem burzą geomagnetyczną, SWPC pracuje nad zrozumieniem potencjału zagrożenia koronalnym wyrzutem masy (CME). CME to duże wyrzuty plazmy i pola magnetycznego z korony Słońca. Mogą wyrzucać miliardy ton materiału koronalnego i niosą ze sobą wbudowane pole magnetyczne, które jest silniejsze niż natężenie międzyplanetarnego pola magnetycznego (IMF) tła wiatru słonecznego. CME przemieszczają się na zewnątrz od Słońca z prędkością od wolniejszych niż 250 kilometrów na sekundę (km/s) do szybszych niż 3000 kilometrów na sekundę (km/s). Według SWPC najszybsze CME skierowane na Ziemię mogą dotrzeć do niej w ciągu zaledwie 15-18 godzin, podczas gdy dotarcie wolniejszych CME może zająć kilka dni. W miarę oddalania się od Słońca CME zwiększają swój rozmiar, a większe CME mogą osiągnąć rozmiar zajmujący prawie jedną czwartą przestrzeni pomiędzy Ziemią a Słońcem zanim dotrą do naszej planety. Nadejście CME może wywołać nową burzę geomagnetyczną po jego uderzeniu.
The Northern Lights could come to life in a brilliant way on Labor Day as a solar wind is forecast to impact Earth.
Światła północne mogą ożyć w olśniewający sposób w miejscach położonych bardziej na południe niż zwykle podczas burzy geomagnetycznej.

NOAA forecasters aanalizuje różnorodne dane dotyczące Słońca pochodzące ze statków kosmicznych, aby określić, jakie skutki może wywołać burza geomagnetyczna.  Jeśli Ziemia doświadcza efektów dziury koronalnej i prognozuje się, że koronalny wyrzut masy uderzy w Ziemię, połączone efekty mogą spowodować bardziej znaczące uderzenie i bardziej intensywną burzę geomagnetyczną. Analiza danych z satelitów DSCOVER i ACE jest jednym ze sposobów, w jaki prognostycy mogą stwierdzić, kiedy wzmocniony wiatr słoneczny z dziury koronalnej dotrze do Ziemi. Kilka rzeczy, których szukają w danych, aby określić, kiedy wzmocniony wiatr słoneczny dociera do Ziemi:
- Wzrost prędkości wiatru słonecznego
- Wzrasta temperatura
- Gęstość cząsteczek maleje
- Wzrasta natężenie międzyplanetarnego pola magnetycznego (IMF)

Dopóki to się nie stanie, Centrum Prognozowania Pogody Kosmicznej NOAA kontynuuje obserwację możliwych zagrożeń ze strony Słońca.

Choć zwykle znana jest z prognoz pogody, Narodowa Administracja Oceaniczna i Atmosferyczna (NOAA) i jej Narodowa Służba Pogody (NWS) jest również odpowiedzialna za "pogodę kosmiczną". Chociaż istnieją prywatne firmy i inne agencje, które monitorują i prognozują pogodę kosmiczną, oficjalnym źródłem alarmów i ostrzeżeń dotyczących środowiska kosmicznego jest Space Weather Prediction Center (SWPC). SWPC znajduje się w Boulder, w stanie Kolorado i jest centrum usług NWS, które jest częścią NOAA. Centrum Prognozowania Pogody Kosmicznej jest również jednym z dziewięciu Narodowych Centrów Prognozowania Środowiska (NCEP), które monitorują bieżącą aktywność pogody kosmicznej 24/7, 365 dni w roku..

**Source

 

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz