Naukowcy dokonali znaczącego przełomu w przewidywaniu burz kosmicznych, umożliwiając dokładniejsze prognozy, kiedy gwałtowna erupcja słoneczna może uderzyć w Ziemię.

Badania teraz umożliwiają przewidywanie dokładnej prędkości wyrzutów masy koronalnej (CME) i czasu ich uderzenia w naszą planetę, jeszcze zanim całkowicie wybuchną ze Słońca.

CME to wybuchy gazu i pól magnetycznych wyrzucane w przestrzeń kosmiczną z atmosfery Słońca. Mogą one powodować burze geomagnetyczne, które mogą zakłócać technologię na orbicie Ziemi i na powierzchni, dlatego eksperci na całym świecie pracują nad poprawą prognoz pogody kosmicznej.

Według naukowców z Uniwersytetu Aberystwyth, postępy w tej dziedzinie mogą znacznie pomóc w ochronie infrastruktury, która jest kluczowa dla naszego codziennego życia. Swoje odkrycia zaprezentują dzisiaj na Krajowym Spotkaniu Astronomicznym Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego w Hull.

Odkryto, że określone obszary na Słońcu, zwane 'regionami aktywnymi', są kluczowe dla zrozumienia powstawania CME. Te obszary mają silne pola magnetyczne, które zmieniają się przed, w trakcie i po erupcji.

Krytyczna wysokość regionów aktywnych
Kluczowym aspektem badań była "krytyczna wysokość" regionów aktywnych, czyli wysokość, na której pole magnetyczne staje się niestabilne i może prowadzić do CME. Harshita Gandhi, fizyk słoneczny z Uniwersytetu Aberystwyth, wyjaśnia, że pomiar siły pola magnetycznego w zależności od wysokości może określić tę krytyczną wysokość.

"Korzystając z tych danych wraz z modelem geometrycznym, możemy śledzić rzeczywistą prędkość CME w trzech wymiarach, co jest kluczowe dla dokładnych prognoz," mówi Gandhi.

Ich odkrycia pokazują silną korelację między krytyczną wysokością na początku CME a jego rzeczywistą prędkością. To pozwala przewidywać prędkość CME i jego czas dotarcia na Ziemię, jeszcze zanim całkowicie wybuchnie.

Wpływ na Ziemię
Kiedy CME uderzają w Ziemię, mogą powodować burze geomagnetyczne, które tworzą spektakularne zorze, znane jako światła północne. Te burze mogą jednak również zakłócać kluczowe systemy, na które polegamy codziennie, takie jak satelity, sieci energetyczne i sieci komunikacyjne.

Dlatego naukowcy na całym świecie pracują nad poprawą naszej zdolności przewidywania, kiedy CME uderzą w Ziemię. Dokładniejsze prognozy prędkości CME krótko po erupcji umożliwiają lepsze wcześniejsze ostrzeżenia.

Gandhi podkreśla, że zrozumienie i wykorzystanie krytycznej wysokości w prognozach poprawia zdolność ostrzegania o nadchodzących CME, co pomaga chronić technologię, na której polegamy w nowoczesnym życiu.

Poprawa prognoz pogody kosmicznej
"Badania nie tylko poprawiają nasze zrozumienie wybuchowego zachowania Słońca, ale także znacznie poprawiają naszą zdolność przewidywania zjawisk pogodowych w przestrzeni kosmicznej," mówi Gandhi.

"To oznacza lepsze przygotowanie i ochronę dla systemów technologicznych, na które polegamy każdego dnia."

Postępy w prognozowaniu burz kosmicznych mają potencjał znacznie poprawić naszą zdolność ochrony kluczowej infrastruktury i technologii. Dzięki lepszemu zrozumieniu krytycznych wysokości regionów aktywnych na Słońcu, naukowcy mogą dokładniej przewidywać prędkość i dotarcie CME, co pozwala na terminowe ostrzeżenia i lepsze przygotowanie na potencjalne burze geomagnetyczne.

Te nowe odkrycia pojawiają się w kluczowym momencie, gdy pogoda kosmiczna staje się coraz ważniejsza wraz ze wzrastającą zależnością od satelitów i sieci komunikacyjnych. Naukowcy mają nadzieję, że ich metody poprawią globalne prognozy i umożliwią lepsze strategie ochrony infrastruktury.

Uniwersytet Aberystwyth planuje kontynuować swoje badania, koncentrując się na dalszym doskonaleniu modeli i metod przewidywania pogody kosmicznej. Społeczność naukowa z niecierpliwością oczekuje dalszych odkryć, które dodatkowo zabezpieczą naszą technologiczną przyszłość.

Ostatecznie, precyzyjne prognozy pogody kosmicznej nie tylko pomagają chronić technologię, ale także przyczyniają się do lepszego zrozumienia złożonych procesów, które kierują zachowaniem naszego Słońca i jego wpływem na Ziemię.

Ten znaczący postęp w nauce o pogodzie kosmicznej może zapewnić, że będziemy lepiej przygotowani na przyszłe erupcje słoneczne, zmniejszając ryzyko i chroniąc kluczowe technologie, z których korzystamy na co dzień.

Źródło: Royal Astronomical Society