Rozbłyski słoneczne to potężne eksplozje na powierzchni Słońca. Gdy do nich dochodzi, Słońce wyrzuca w przestrzeń kosmiczną olbrzymie pokłady energii w postaci promieniowania i wysoce naładowanych cząsteczek. Tego typu rozbłyski są podzielone na kategorie zgodnie z ich intensywnością. Na początku skali znajduje się klasa A, która ma zbliżoną siłę do promieniowania tła, czyli standardowego poziomu promieniowania słonecznego. Następnie pojawiają się klasy B, C, M i X, gdzie każda kolejna litera oznacza dziesięciokrotny wzrost energii w stosunku do poprzedniej. Na przykład energia rozbłysku X jest 10 razy większa niż M i 100 razy większa niż C.
Wyjątkowo aktywne plamy
Pierwszy, wygenerowany 3 maja rozbłysk klasy X1.6, pochodził z aktywnego regionu AR3663. Wywołał on krótki blackout radiowy w nasłonecznionych wówczas obszarach. Jego skutki szczególnie dało się odczuć w Japonii i na obszarze Morza Filipińskiego. Rozbłysk osiągnął maksimum o godzinie 4:22 rano i trwał jeszcze trzy minuty.
– Do kolejnych erupcji doszło 4 maja, kiedy to Słońce wyemitowało aż 20 rozbłysków, z czego 19 pochodziło z regionu AR3663. Wśród wspomnianych zjawisk 14 sklasyfikowane zostało jako rozbłyski klasy C, a pozostałe 6 – M. Aż dwa z tych drugich osiągnęły klasę M9.1, a więc bliską klasy X – mówi Helena Ciechowska z Centrum Prognoz Heliogeofizycznych Centrum Badań Kosmicznych PAN. Jednostka nieustannie zbiera i analizuje dane związane z pogodą kosmiczną, bo ta ma bezpośredni wpływ zarówno na obiekty krążące wokół Ziemi, jak i na czułą infrastrukturę ziemską.
Koronalny wyrzut masy. Fot. NASA
Czym jest koronalny wyrzut masy?
Majówkową niedzielę Słońce przywitało kolejnymi rozbłyskami. Tego dnia około godziny 8 rano zaobserwowany został rozbłysk klasy X1.2, po którym nastąpił kolejny (około godziny 14) rozbłysk klasy X1.3. Podczas obu wydarzeń aktywna plama słoneczna AR3663 była zwrócona w stronę Ziemi. Doszło również do tzw. koronalanego wyrzutu masy (Coronal Mass Ejection - CME). Jest to ogromny, niejednokrotnie większy od całej Ziemi, silnie namagnesowany obłok plazmy, przyspieszany w obszarze korony słonecznej i z dużą prędkości wyrzucany w przestrzeń międzyplanetarną. CME to jedne z najważniejszych czynników kształtujących pogodę kosmiczną.
– Wraz z wejściem Słońca w maksimum swojego jedenastoletniego cyklu, na jego powierzchni pojawia się więcej plam słonecznych. To właśnie z nimi związane są rozbłyski – wyjaśnia Helena Ciechowska.
Tysiąckrotnie wyższy poziom promieniowania
Plamy słoneczne są chłodniejsze niż otoczenie i charakteryzują się silnym polem magnetycznym. Powodują one nagrzewanie się materii słonecznej do temperatur rzędu milionów kelwinów oraz intensywną emisję promieniowania ultrafioletowego, promieniowania X i fal radiowych. Czasami dochodzi tam do rozbłysków, czyli uwolnienia ogromnej ilości energii i materii słonecznej w przestrzeń kosmiczną. Podczas tych zdarzeń poziom promieniowania może być tysiąckrotnie wyższy niż w normalnych warunkach, a nawet ponad stukrotnie przewyższać poziom promieniowania z obszarów aktywnych.
– Im więcej aktywnych regionów na Słońcu, tym większe prawdopodobieństwo na wystąpienie rozbłysku, któremu towarzyszyć będzie koronalny wyrzut masy. Takie erupcje plazmy mogą być skierowane w stronę Ziemi i docierają do nas w postaci cząstek, które mogą powodować jonizację wysokich warstw atmosfery. Wówczas można zaobserwować m.in. zorze polarne – dodaje badaczka.
Blackout energetyczny i radiowy
Krótko po pierwszym rozbłysku X, Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych poinformowały o słonecznym rozbłysku radiowym typu II. Jest to rodzaj naturalnego sygnału radiowego emitowanego przez gaz na krawędzi natarcia CME – donosi portal informacyjny Spaceweather zajmujący się pogodą kosmiczną. Dodatkowo promieniowanie z rozbłysku zjonizowało górną część ziemskiej atmosfery i spowodowało głęboką, choć krótkotrwałą przerwę radiową nad Australią, Japonią i większością Chin. Krótkofalowcy mogli zauważyć utratę sygnału poniżej 30 MHz przez pół godziny po szczycie rozbłysku.
Ostatni, czwarty rozbłysk, miał miejsce dzisiaj, w poniedziałek 6 maja, około 8:30 czasu lokalnego (6:30 UTC) i osiągnął wartość X 4.5. Nie wiadomo na razie, czy towarzyszył mu koronalny wyrzut masy.
– W ostatnim czasie Słońce jest nad wyraz aktywne. Weekend majowy przyniósł aż trzy potężne rozbłyski najwyższej klasy, a w poniedziałkowy poranek okazało się, że nasza gwiazda wygenerowała kolejny rozbłysk klasy X. Takiej kumulacji jeszcze w tym cyklu nie było. Jak takie rozbłyski wpływają na Ziemię i jej mieszkańców?Silnym rozbłyskom, którym towarzyszy CME docierające do naszej planety mogą towarzyszyć burze geomagnetyczne. Przy odpowiednich warunkach zorze polarne można obserwować nawet na obszarze południowej Polski. Słonecznym rozbłyskom mogą też towarzyszyć blackouty radiowe. W ostatnich dniach zdarzało się ich kilka. W tym przypadku można spodziewać się zakłóceń na niektórych pasmach, czy też degradacji systemów nawigacyjnych – wyjaśnia Helena Ciechowska.
Plazma słoneczna z bliska
Przypomnijmy, że cykl słoneczny trwa średnio 11 lat i jest charakteryzowany przez liczbę plam na Słońcu. Maksimum tego cyklu jest związane z najbardziej gwałtownymi zjawiskami związanymi z pogodą kosmiczną. W czasie maksimum mamy więcej rozbłysków i więcej CME. Prognozuje się, że maksimum obecnego cyklu osiągniemy w przyszłym roku, jednak część heliofizyków uważa, że już jesteśmy w trakcie szczytu.
Tymczasem Europejska Agencja Kosmiczna, która wysłała w kierunku Słońca sondę Solar Orbiter, opublikowała film pokazujący przejście plazmy z dolnej atmosfery Słońca do znacznie gorętszej zewnętrznej korony. Przypominające włosy struktury zbudowane są z naładowanego gazu (plazmy), podążającego za liniami pola magnetycznego wyłaniającymi się z wnętrza Słońca.
Pokazane na filmie najjaśniejsze regiony mają około miliona stopni Celsjusza, podczas gdy chłodniejsze miejsca wyglądają na ciemne. Nagranie zostało wykonane 27 września 2023 r. przez instrument Extreme Ultraviolet Imager (EUI) Solar Orbitera. W tym czasie sonda kosmiczna znajdowała się w około jednej trzeciej odległości Ziemi od Słońca, zbliżając się do gwiazdy na odległość 43 mln km w dniu 7 października.
