W ten weekend w niektórych częściach Stanów Zjednoczonych może być widoczna zorza polarna. Dlaczego są teraz tak aktywni?

Nota wydawcy: Włącz CNN NewsNight: Solar Storm, prowadzonym przez Abby Phillip i Billa Weira, dziś wieczorem od 22:00 do 12:00 czasu wschodniego. Aby uzyskać najnowsze informacje na temat ogromnej burzy słonecznej, Przejdź do relacji na żywo w CNN.

CNN
—

Seria rozbłysków słonecznych i koronalnych wyrzutów masy ze Słońca może potencjalnie stworzyć olśniewającą zorzę polarną, którą będzie można zobaczyć aż na południu, aż do Alabamy i północnej Kalifornii, ale będą one również zakłócać komunikację na Ziemi dziś wieczorem i w weekend – wynika z badania Narodowe Centrum Oceaniczne i Atmosferyczne. Administracja Centrum prognoz pogody kosmicznej.

Centrum, oddział Narodowej Służby Meteorologicznej, zaobserwowało w piątek wieczorem o 18:54 czasu wschodniego poważną burzę geomagnetyczną, która osiągnęła poziom 5 z 5 intensywności. Według centrum burza słoneczna tej wielkości ostatni raz dotarła do Ziemi w październiku 2003 roku, powodując przerwy w dostawie prądu w Szwecji i uszkodzenia transformatorów mocy w Republice Południowej Afryki.

Oznaki intensywnej burzy geomagnetycznej, czyli poziomu 4, po raz pierwszy zaobserwowali naukowcy w centrum o godzinie 12:37 czasu wschodniego, kiedy wykryto poważne zaburzenie w polu magnetycznym Ziemi. Wcześniej w czwartkowy wieczór ośrodek wydał ostrzeżenie przed burzą geomagnetyczną, co jest pierwszym ostrzeżeniem tego rodzaju wydanym od stycznia 2005 roku.

Jednak prognoza została poprawiona po tym, jak naukowcy zaobserwowali w piątkowy wieczór warunki G5, czyli silną burzę geomagnetyczną.

Gdy Słońce zbliża się do szczytowej aktywności w swoim 11-letnim cyklu, znanym jako… Maksymalna energia słonecznaJeszcze w tym roku badacze zaobserwowali niezwykle intensywne rozbłyski słoneczne eksplodujące z ognistej kuli.

Zwiększona aktywność słoneczna tworzy zorzę polarną tańczącą wokół biegunów Ziemi, znaną jako zorza polarna lub zorza polarna, oraz zorza polarna, czyli zorza australijska. Kiedy energetyczne cząstki z koronalnych wyrzutów masy docierają do ziemskiego pola magnetycznego, wchodzą w interakcję z gazami w atmosferze, tworząc na niebie różnokolorowe światło.

Centrum Prognoz Pogody Kosmicznej od środy śledziło kilka potężnych rozbłysków pochodzących z dużej gromady plam słonecznych na powierzchni Słońca. Masa jest 17 razy większa od średnicy Ziemi.

Naukowcy zaobserwowali także co najmniej siedem koronalnych wyrzutów masy, czyli dużych chmur zjonizowanego gazu, zwanych plazmą i polami magnetycznymi, wydobywających się z zewnętrznej atmosfery Słońca i strzelających od Słońca w kierunku Ziemi. Oczekuje się, że te duże eksplozje potrwają do niedzieli.

Skala pogody kosmicznej Centrum obejmuje trzy kategorie: rozbłyski słoneczne powodujące przerwy w transmisji radiowej o wysokiej częstotliwości, burze geomagnetyczne i burze radiacyjne słoneczne.

Według Seana Dahla, koordynatora usług w Centrum Prognoz Pogody Kosmicznej, obecna aktywność Słońca może wywołać burzę radiacyjną.

„To bardzo dolny koniec naszej skali” – powiedział Dahl. „To ma znaczenie dla niektórych startów rakiet i operatorów satelitów, ale w tej chwili nie jest to nic, z czym nie da się sobie poradzić, na ile to rozumiemy, oczywiście istnieje potencjał do wystąpienia silniejszych wydarzeń i zobaczymy, czy w ogóle z nich materializuje się.”

Centrum przewidywało, że szczyt aktywności burzy geomagnetycznej na Ziemi może nastąpić w sobotę między 2:00 a 5:00 czasu wschodniego.

Centrum określiło to jako „niezwykłe wydarzenie”. Od grudnia 2019 r. miały miejsce trzy burze geomagnetyczne, ale według centrum wszystkie z nich uznano za słabe.

Prowadzone przez Słońce burze geomagnetyczne, które miały miejsce w ostatnich miesiącach, spowodowały pojawienie się zorzy polarnej w miejscach, gdzie rzadko można je zobaczyć, w tym tak daleko na południe, jak Nowy Meksyk, Missouri, Karolina Północna i Kalifornia w Stanach Zjednoczonych, południowo-wschodnia Anglia i inne części. Z Wielkiej Brytanii.

Burza słoneczna spowodowała, że ​​około godziny 6:20 czasu lokalnego na niebie Nowej Zelandii pojawiła się olśniewająca australijska zorza polarna.

W zależności od lokalizacji zorza polarna może nie zawsze być widoczna powyżej, jednak zdaniem ekspertów należy zwracać uwagę na horyzont, ponieważ tam również może stworzyć kolorowy pokaz.

Nawet jeśli zorza polarna nie jest widoczna na niebie, eksperci z centrum zalecają robienie zdjęć nieba telefonem, ponieważ mogą uchwycić to, czego nie widać gołym okiem.

„Silna burza będzie oznaczać, że zorza polarna będzie prawdopodobnie widoczna w południowym Michigan” – powiedział w oświadczeniu Michael Lemon, profesor nauk o klimacie i przestrzeni kosmicznej oraz inżynierii na Uniwersytecie Michigan w Ann Arbor. „Odsuń się od świateł miasta do miejsca z czystym niebem, a powinieneś zobaczyć zielony lub czerwony blask zorzy polarnej na niebie”.

Kiedy koronalne wyrzuty masy skierowane są w stronę Ziemi, mogą spowodować… Burze geomagnetyczneLub poważne zakłócenia w polu magnetycznym Ziemi.

„Burze geomagnetyczne mogą oddziaływać na infrastrukturę na orbicie okołoziemskiej i na powierzchni Ziemi, potencjalnie zakłócając komunikację, sieć elektryczną, nawigację, działanie radia i satelitów” – podaje Centrum Prognoz Pogody Kosmicznej. „(Centrum) poinformowało operatorów tych systemów, aby mogli podjąć środki zapobiegawcze.”

Centrum powiadomiło operatorów na tych obszarach o konieczności podjęcia niezbędnych środków w celu ograniczenia potencjalnego wpływu, w tym potencjalnego zwiększonego i powtarzającego się problemu z kontrolą napięcia. Inne aspekty, które będą monitorować operatorzy, obejmują możliwość wystąpienia anomalii lub wpływu na działanie satelitów oraz częste lub długotrwałe okresy pogorszenia jakości GPS.

Z kolei operatorzy pilnują również, aby linie energetyczne działały zgodnie z oczekiwaniami, upewniają się, że sprzęt zastępczy jest dostępny i działa, a także wstrzymują wszelkie prace konserwacyjne – powiedział Dahl.

„Ale kluczowym elementem jest to, że znają przyczynę wszystkiego, jeśli sytuacja się rozwinie, co pozwoli nam podjąć odpowiednie kroki, aby pomóc złagodzić i kontrolować wszelkie pojawiające się problemy” – powiedział Dahl.

Kiedy koronalne wyrzuty masy nadejdą, niosą ze sobą własne pole magnetyczne, które może przeciążyć linie energetyczne i indukować prąd elektryczny, dlatego operatorzy będą wypatrywać jakichkolwiek oznak takiej aktywności, powiedział Rob Steinberg, naukowiec zajmujący się przestrzenią kosmiczną w Centrum Prognoz Pogody Kosmicznej.

„Kiedy mówimy o wpływie na sieć energetyczną, mamy na myśli linie przesyłowe wysokiego napięcia, w których mogą rozwijać się prądy. Nie występują one na żadnej linii prowadzącej od małego transformatora do ich domu” – powiedział Dahl. „Rozwijają się po prostu na liniach przesyłowych wysokiego napięcia, stwarzając problemy dla głównych transformatorów kontrolujących dystrybucję”.

Burze słoneczne generowane przez Słońce mogą również powodować przerwy w dostawie prądu, a nawet stwarzać ryzyko dla załogowych misji kosmicznych.

Grupa ds. analizy promieniowania kosmicznego NASA zajmuje się monitorowaniem warunków astronautów na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Jeśli wydaje się, że istnieje zwiększone ryzyko promieniowania, astronauci mogą przenieść się do bardziej chronionych części stacji.

„NASA przeprowadziła wszechstronną analizę niedawnej aktywności pogody kosmicznej i ustaliła, że ​​nie stwarza ona zagrożenia dla załogi na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej i nie są potrzebne żadne dodatkowe środki ostrożności” – wynika z aktualizacji agencji federalnej. „Obecna aktywność rozbłysków słonecznych nie uzasadnia podjęcia takich środków ostrożności. NASA będzie obserwować dodatkowe rozbłyski słoneczne, zwane koronalnymi wyrzutami masy, zbliżające się do Ziemi w następstwie rozbłysków, ale nie spodziewa się niepokoić astronautów”.

Centrum ostrzegło, że dodatkowa aktywność słoneczna może spowodować burzę geomagnetyczną Aby kontynuować przez weekend.

Według centrum do tej pory badacze zaobserwowali tylko trzy poważne burze geomagnetyczne podczas obecnego cyklu słonecznego, który rozpoczął się w grudniu 2019 r.

Eksperci z centrum mówią, że są „trochę zaniepokojeni”, ale głównym powodem jest to, że takie zdarzenia są rzadkie.

Zespół porównał to do przygotowań na letnią burzę: miej pod ręką baterie i radio pogodowe na wypadek przerwy w dostawie prądu, ale stwierdził, że ludzie nie muszą „robić niczego niezwykłego”, aby przygotować się na pogodę kosmiczną. . Nie przewiduje się przerw w dostępie do Internetu ani telefonii komórkowej. Zdaniem ekspertów z centrum, nie przewiduje się, aby jakakolwiek awaria GPS nie trwała długo, o ile dostawcy usług będą mogli szybko połączyć się z sygnałami satelitarnymi.

Mniej więcej co 11 lat Słońce przechodzi okresy niskiej i wysokiej aktywności słonecznej, co jest związane z ilością plam słonecznych na jego powierzchni. Potężne, stale zmieniające się pola magnetyczne Słońca napędzają te ciemne obszary, z których niektóre mogą być tak duże jak Ziemia lub większe.

W trakcie cyklu słonecznego Słońce przejdzie z okresu spokojnego do okresu intensywnego i aktywnego. Podczas szczytowej aktywności, zwanej maksimum słonecznym, bieguny magnetyczne Słońca odwracają się. Następnie Słońce ponownie się uspokoi podczas minimum słonecznego.

Oczekuje się, że maksimum słoneczne osiągnie swój szczyt w połowie lub pod koniec 2024 r., ale potem Słońce pozostanie aktywne przez kilka lat.

Zespoły w Centrum Prognoz Pogody Kosmicznej wykorzystują dane z obserwatoriów naziemnych i kosmicznych, mapy magnetyczne powierzchni Słońca oraz obserwacje zewnętrznej atmosfery Słońca w zakresie ultrafioletu, aby określić, kiedy najprawdopodobniej Słońce wysyła rozbłyski słoneczne i koronalne wyrzuty masy i inną pogodę kosmiczną, która może mieć wpływ na Ziemię.

Rozbłyski słoneczne mogą niemal natychmiast wpłynąć na komunikację i GPS, ponieważ zakłócają jonosferę Ziemi lub część górnych warstw atmosfery.

Cząstki energetyczne uwalniane przez Słońce mogą również zakłócać elektronikę statku kosmicznego i wpływać na astronautów bez odpowiedniej ochrony w ciągu od 20 minut do kilku godzin.

Materiał szybko odesłany przez Słońce podczas koronalnych wyrzutów masy może dotrzeć do Ziemi od 30 do 72 godzin później, powodując burze geomagnetyczne, które wpływają na satelity i generują prądy elektryczne w górnych warstwach atmosfery, które przemieszczają się przez Ziemię i mogą mieć wpływ na energię elektryczną. sieci.

Burze wpływają również na rozkład lotów komercyjnych linii lotniczych, które podczas burz geomagnetycznych muszą odwracać się od biegunów Ziemi z powodu utraty możliwości komunikacji lub nawigacji.

Gwałtowne burze zdarzały się już wcześniej, na przykład ta, która zniszczyła sieć energetyczną Quebecu w 1989 r. i wydarzenie Carrington w 1859 r. Ta ostatnia pozostaje najpotężniejszą burzą geomagnetyczną, jaką kiedykolwiek zarejestrowano, powodując zapalenie i zapalenie stacji telegraficznych.

Gdyby takie zdarzenie miało miejsce dzisiaj, mogłoby spowodować szkody warte biliony dolarów i spowodować awarię niektórych sieci energetycznych na dłuższy okres czasu.

Zapisz się na biuletyn naukowy CNN dotyczący teorii cudów. Eksploruj wszechświat dzięki wiadomościom o fascynujących odkryciach, postępach naukowych i nie tylko.

Korekta: wcześniejsza wersja tej historii błędnie podała datę poprzedniej burzy G5.