Rozbłysk klasy X1.2 z CME częściowo skierowanym ku Ziemi (07.01.14)

Zorze polarne nad Polską w pierwszej dekadzie stycznia 2014 - będą, czy nie - oto jest pytanie. We wtorek 7 stycznia obszar aktywny 1944 wygenerował pierwszy w tym roku rozbłysk najwyższej energii. Zjawisku towarzyszył rozległy i stosunkowo szybki koronalny wyrzut masy skierowany w pewnej części w stronę Ziemi. Po raz kolejny pojawia się szansa (szansa, nie gwarancja) na bardziej rozległe wystąpienie zórz. Czego się spodziewać w najbliższych dniach?

Maksimum rozbłysku klasy X1.2 w zakresie promieniowania rentgenowskiego nastąpiło o godz. 19:32. Końcowy moment zjawiska sklasyfikowany został przez instrumenty satelity GOES-15 o godz. 19:58. Co ciekawe, rozbłysk wywołany został przez interakcję linii magnetycznych nie w wyłącznie obszarze 1944, ale w miejscu jego magnetycznych powiązań z sąsiadującym regionem 1943, znajdującym się jeszcze bliżej centrum tarczy niż 1944, choć już w końcowej fazie zanikania. To wybuchowe połączenie - w wyniku rozbłysku doszło do rozległego koronalnego wyrzutu masy (CME), który ze względu na położenie źródła rozbłysku przynajmniej w pewnej części jest skierowany ku Ziemi.

Sądząc po pierwszych kilku zdjęciach dostępnych z korongorafu COR2 sondy STEREO-A rozległość wyrzutu w krótkim czasie po rozbłysku sugeruje, że posiada on stosunkowo dużą prędkość, być może powyżej 1800 km/sek. co oznaczałoby dotarcie czoła CME do Ziemi w mniej niż 36 godzin od momentu opuszczenia Słońca. To z kolei mogłoby być ważnym czynnikiem do zapewnienia silnych zaburzeń w polu magnetycznym i znacznego wzrostu aktywności zórz polarnych z uwagi na szybsze i bardziej energiczne uderzenie CME w Ziemię. Niestety pierwsze zdjęcia z LASCO C3 sugerują co najwyżej skierowanie części CME ku naszej stronie, podczas gdy znaczna jego część zdaje się być wyemitowana na zachód od linii Słońce-Ziemia. Są przesłanki wskazujące na coś obiecującego, ale bez wszystkich dostępnych danych z sond trudno jeszcze prognozować szczegóły aktywności geomagentycznej.

Rozbłysk klasy X1.2 krótko po maksimum, w długości fali 131 Angstremów. (SDO)
Poziom emisji rentgenowskiej w chwili rozbłysku - maksimum o sile X1.2 nastąpiło o godz. 19:32 CET. (SWPC)
Zapętlona animacja z pierwszych zdjęć koronografu COR2 sondy STEREO-A ukazująca jasny i rozległy koronalny wyrzut masy skierowany ku Ziemi. Wstępne oceny szacują prędkość uwolnienia CME na powyżej 1500 km/sek. (STEREO-A/COR2)
Wyrzut CME widoczny na zdjęciu z LASCO C3 sondy SOHO (widok z perspektywy Ziemi). Spora część CME zdaje się podążać na zachód od linii Słońce-Ziemia, nie mniej pewna część wyrzutu zmierza ku Ziemi. Pytanie - na ile to wystarczy? (SOHO)

Prognoza ruchu CME (WSA-Enlil) jeszcze nie została wydana, co jest zrozumiałe ze względu na bardzo krótki czas po zaistnieniu zjawiska i brak wszystkich danych z koronografów. Zdjęcia sondy SOHO również pozostają jeszcze nie zaktualizowane o więcej niż jedno, przez co niemożliwym jest ustalenie większej ilości detali. W przypadku opracowania przez SWPC wspomnianego modelu, wpis zostanie uzupełniony w środę wczesnym wieczorem. Wówczas nakreślony zostanie bardziej szczegółowy obraz sytuacji wraz z prognozą czego wobec przewidywanego uderzenia CME możemy się spodziewać.

Jednocześnie warto pamiętać, że obszar aktywny 1944 nadal posiada najbardziej niestabilny typ pola magnetycznego i jest zdolny do generowania kolejnych silnych rozbłysków. Każde takie zjawisko połączone z wyrzutem koronalnym, w przypadku wystąpienia w najbliższych 48 godzinach ma szanse być kierowane ku Ziemi, dzięki przebywaniu regionu 1944 w centrum tarczy słonecznej. Dzisiaj wygenerował on również rozbłysk klasy M7.2 (maksimum 11:13 CET), któremu jednak nie towarzyszyło CME. Wcześniej do rozbłysku klasy M1.0 doszło o godz. 04:53 CET. To zjawisko również nie przyczyni się do wzrostu aktywności geomagnetycznej. Liczba Wolfa wynosi 245.

UPDATE 08.01 (18:00 CET)
Pełne udostępnienie zdjęć z koronografów  wykonanych po wtorkowym rozbłysku stworzyło możliwość opracowania konkretnej prognozy ruchu CME.

Zgodnie z pierwszymi szacunkami po ocenie pierwszych zdjęć, wyliczenia wskazują, że mamy do czynienia z całkiem szybkim wyrzutem koronalnym. Tak jak wczoraj pisałem po amatorskiej diagnozie, uderzenie w Ziemię najbardziej zaufany model WSA-Enlil wylicza w niemal dokładnie 36 godzin od momentu opuszczenia Słońca. Powinno to nastąpić już nad ranem 9 stycznia około godz. 08:00 UT (+/- 7 godzin) zatem okienko czasowe, w którym może nastąpić uderzenie CME otwiera się już najbliższej nocy (z 8/9 stycznia) o godz. 01:00 UT i trwa do godz. 15:00 UT. Takie wyliczenia wskazują, że prędkość uwolnienia CME była stosunkowo duża, powyżej 1500 km/sek. (jedna z najwyższych w ostatnich miesiącach), a wyrzut nie będzie potrzebował 3 dni na dotarcie do Ziemi jak to ma miejsce najczęściej. Taki prognozowany czas uderzenia oznacza, że może ono nastąpić już po rozpoczęciu się dnia nad Polską (w przypadku dotarcia w środku wspomnianego okienka czasowego będącego najbardziej prawdopodobnym momentem). Większe zaburzenia mogą oczywiście nastąpić nawet kilka godzin po uderzeniu, kiedy np. nad Polską zapadać będzie wieczór, tak jak to miało miejsce 17 marca ubiegłego roku.

W kwestii samej materii słonecznej osiągającej atmosferę ziemską, wspomniany model zakłada wzrost gęstości plazmy ze standardowych 1-5 do nieco powyżej 30 protonów/cm3. Prędkość wiatru słonecznego ma wzrosnąć z nieco ponad 300 do około 700-750 km/sek. Najgęstsza i jednocześnie większa część wyrzutu koronalnego została wyemitowana na zachód od linii Słońce-Ziemia, nie mniej składowa skierowana ku Ziemi nadal wygląda dość imponująco. Wspomniane warunki (prognozowane) mogą przełożyć się na wzrost zaburzeń pola magnetycznego (Kp) do 6 z szansą na wywołanie burzy magnetycznej kategorii G2. Przy tej sile burzy bywało, że zorze polarne obserwowane były z szerokości geograficznych odpowiadających północnym regionom Polski, przy czym były to górne poziomy zaburzeń dla tego przedziału skali (Kp>6,85), zatem zawsze bywały to burze już "niemal kategorii G3" lub co najmniej G3. W sprzyjających okolicznościach możliwe są okresy z zaburzeniami na poziomie Kp7 i burzą magnetyczną kategorii G3, na podobieństwo tej z 17 marca 2013 roku. O ile wyrzut koronalny dotrze rzeczywiście tak szybko, będzie na tyle gęsty jak zakłada model, a zaburzenia wystąpią z opóźnieniem (zwykle tak się dzieje) - ewentualne polowanie na ujrzenie subtelnych zórz powinno być dokonane po zapadnięciu zmroku 9 stycznia (jak i w kolejnych godzinach w zależności od kształtujących się warunków pogody kosmicznej), tudzież w ostatnich godzinach nocy z 8/9 stycznia (najbliższej) o ile uderzenie CME nastąpi zanim nad Polską zapanuje świt. Warto więc śledzić na bieżąco aktualizowany co 3 godziny poziom zaburzeń ziemskiego pola magnetycznego Kp (wykres | objaśnienie nr 3), warunki wiatru słonecznego z satelity ACE (wykres | objaśnienie nr 14) porównując je z wyżej wymienionymi wyliczeniami modelu WSA-Enlil, oraz prognozę owalu zorzowego modelu OVATION (wykres | objaśnienie nr 5); model bywa zbyt restrykcyjny, czasem wystarcza zbliżenie się granicy zasięgu zórz do północnych granic Polski by zjawisko było obserwowalne, jednocześnie obserwując i fotografując kilkunasto(dziesięcio) sekundowymi ekspozycjami północną część nieba poza regionami miejskimi (zorze pod zaświetlonym niebem przy ich niższej intensywności nad naszymi szerokościami są zwykle niewidoczne). Najpierw oczywiście potrzeba nam pogodnego nieba, co może okazać się najtrudniejszą barierą do pokonania.

Jednocześnie cały czas trwa umiarkowana burza radiacyjna poziomu S2, będąca efektem "bombardowania" atmosfery ziemskiej strumieniem wysokoenergetycznych protonów uwolnionych we wczorajszym rozbłysku. Z powodu burzy agencja OSC odwołała zaplanowany na dzisiaj start rakiety Antares z zaopatrzeniem dla Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Misja Antaresa do ISS rozpocznie się jutro wieczorem czasu polskiego, o ile burza radiacyjna ulegnie zanikowi. Nie bez znaczenia jest też ona dla satelitów. Powoduje ona między innymi wzrosty zakłóceń na obrazach przesyłanych przez sondy, zaburza ich pracę i powoduje niepoprawne odczyty danych. To także zwiększone ryzyko promieniowania dla pasażerów linii lotniczych na wysokich szerokościach geograficznych. Możliwe również propagacje radiowych fal wysokich częstotliwości w strefie szerokości okołobiegunowych. W środę 8 stycznia doszło do rozbłysku klasy M3.6 w strefie zachodzącego regionu 1947. Zjawisko było impulsywne i nie przyczyni się do wzrostu aktywności geomagnetycznej.  Kolejna doba również może przynieść silne zjawiska na Słońcu, obszar 1944 wciąż posiada potencjał emitowania rozbłysków najwyższej energii, choć od jutra jego skierowanie względem Ziemi będzie coraz mniej korzystne.
Model WSA-Enlil, prognozowany moment uderzenia CME - 8 stycznia godz. 08:00 CET. Na podstawie wyliczeń można zakładać poziom zaburzeń (Kp) do 6, z szansą na burzę magnetyczną kategorii G2. (SWPC)
Prównanie jakości danych z korongorafów w trakcie spokoju i podczas trwającej burzy radiacyjnej poziomu S2. (SOHO/SWPC).
UPDATE 09.01 (17:15 CET)
Ponieważ dotarcie wyrzutu koronalnego opóźnia się, warto podsumować bieżącą sytuację. Sonda ACE i magnetometry nadal nie dały jasnego potwierdzenia, czy uderzenie już nastąpiło - wzrost prędkości wiatru słonecznego jest wprawdzie obserwowany, ale to nadal warunki znacznie poniżej wyliczeń modelu (prędkość zmierzona o godz. 17:15 CET to zaledwie 370 km/sek. wobec 700-750 km/sek. zakładanych przez model, z kolei jego gęstość to 2-3 wobec 30 protonów/cm3 dla momentu uderzenia CME). Z jednej strony to dobrze, że moment uderzenia CME opóźnia się - jeśli nastąpi on w najbliższym czasie, może okazać się, że pod względem pory doby - północna i środkowa Europa będzie uprzywilejowana za sprawą rozpoczynającego się dopiero wieczoru. Pytanie tylko czy opóźnienie czasu dotarcia materii słonecznej do Ziemi dobrze wpłynie na "jakość" uderzenia i czy zaistnieją tak sprzyjające warunki aktywności geomagnetycznej jak w powyższym modelu zakładającym szybkie (teraz już wiemy, że opóźnione) i energiczne uderzenie wyrzutu koronalnego.

UPDATE 09.01 (22:40 CET)
Koronalny wyrzut masy dotarł do Ziemi tuż po godz. 21:00 CET, z ponad 13 godzinnym opóźnieniem. Uderzenie po pierwszych 90 minutach wygląda na słabe. Zorze polarne pojawiły się nad biegunami, tyle że tam tak imponujących warunków aktywności geomagnetycznej jak z powyższej prognozy do zaistnienia zjawiska nie potrzeba. Co ciekawe, prognoza SWPC zakładająca burzę magnetyczną kategorii G2-G3 jest mimo tego słabego uderzenia podtrzymywana (nie chcę zapeszać, ale jest chyba na wyrost).

KOMENTARZ NA NOC 9/10.01 oraz 10.01 - póki co warunki aktywności geomagnetycznej pozostają bardzo słabe. Prędkość wiatru w szczytowych momentach ostatnich 90 minut osiągała 527 km/sek. (wobec 700-750 km/sek. w wyliczeniach modelu), a gęstość wiatru 9 protonów/cm3 (wobec minimum 30 w wyliczeniach modelu). To wystarcza do pojawienia się zórz nad szerokościami okołobiegunowymi, ale nie, by zaistniał stan burzy magnetycznej. Z obecnej sytuacji, w której nawet półtorej godziny po uderzeniu CME nie wiele się dzieje, rodzą się trzy scenariusze: pierwszy - uderzenie spóźnione o ponad 13 godzin może oznaczać, że wyrzut wytracił prędkość po uwolnieniu ze Słońca i uderzył w Ziemię z mniejszą energią, bez szans na wywołanie takiej aktywności geomagnetycznej jaką wskazuje model. Drugi wariant może oznaczać, że magnetosfera dopiero się "rozkręca" - a zwykle reaguje ona z pewnym opóźnieniem i być może burza jeszcze zyska na intensywności wraz z upływem kolejnych godzin nocy z 9 na 10 stycznia lub 10 stycznia w dzień. O ile dane obrazujące bieżącą pogodę kosmiczną zaczną wskazywać znaczne zmiany na korzyść, warto w przypadku braku zachmurzenia dokonać łowów na subtelną zorzę w drugiej połowie nocy 9/10.01 zanim niebo się rozjaśni. Jak te warunki musiałyby wyglądać i jak je odczytywać, można przeczytać w poprzedniej powyższej aktualizacji z 8 stycznia. Trzeci wariant to zupełnie błędne spojrzenie modelu na sytuację i całkowite rozminięcie się wyliczeń z rzeczywistością.

Jeśli jednak znaczne zmiany w kosmicznym otoczeniu Ziemi nie nastąpią przed świtem nad środkowymi regionami Europy, a zajdą już w czasie dnia, to może się okazać, że nasza część półkuli nie będzie miała szczęścia znajdywać się w strefie nocy podczas najwyższej aktywności zórz. Może też się zdarzyć, że wzmożona aktywność utrzyma się (o ile najpierw w ogóle nastąpi) w kolejnych godzinach 10 stycznia po godziny wieczorne. Stosowny komentarz do warunków pogody kosmicznej na popołudniowe piątkowe godziny pojawi się na blogu jeszcze przed zapadnięciem zmierzchu. Póki co życzmy sobie dobrej pogody, wzrostu aktywności zórz i szczęścia na najbliższą noc (lub piątkowy wieczór).

CME dotarło - czwartkowe niebo nad Abisko (Szwecja) o godz. 21:10 i 21:35 CET.
(http://www.auroraskystation.com/live-camera/9/)

UPDATE 10.01 (14:45 CET)
Minęło ponad 18 godzin od uderzenia CME, które okazało się słabsze od wyliczeń modelu. Warunki aktywności geomagnetycznej przez całą noc z 9 na 10 stycznia pozostawały mizerne i takie też pozostają do chwili obecnej. Nie zaistniał stan choćby najsłabszej burzy magnetycznej, zaburzenia ziemskiego pola magnetycznego (Kp) nie przekroczyły 3, prędkość wiatru słonecznego nie zbliżyła się nawet do dolnej granicy wyliczanej przez model, a zorze polarne, choć o nieco większym nasileniu niż zwykle, wystąpiły tylko na szerokościach okołobiegunowych. Z uwagi na znaczny już czas po uderzeniu CME i kontynuację ciszy w magnetosferze, nie należy już oczekiwać efektów tego wyrzutu koronalnego - warunki choć słabe, w kolejnych godzinach będą wyciszać się jeszcze bardziej (niewykluczone okresowy wzrosty aktywności na biegunach). Okazuje się więc, że na rozległą aktywność zórz polarnych musimy czekać do innego podobnego zdarzenia na Słońcu. W pewnym sensie możemy jednak być uradowani słabym uderzeniem CME - pogoda nad Polską i wieloma krajami środkowej Europy i tak prawdopodobnie nie pozwoliłaby na obserwacje zórz, nawet gdyby te wystąpiły. Ostatnie wydarzenia można podsumować dwoma słowami: nic straconego.

Zorza polarna w nocy z 9 na 10 stycznia nad Utsjoki, w północnej Finlandii.
Credit: Rayann Elzein.

Warunki aktywności słonecznej i zórz polarnych - Pogoda kosmiczna
Skrótowy komentarz do aktywności słonecznej - Solar Update

Bądź na bieżąco ze zjawiskami astronomicznymi i zapleczem amatora astronomii - dołącz do stałych czytelników bloga na Facebooku.


Komentarze

  1. Mam nadziej ale nie chce zapeszać, do tego jakby już coś to pogoda marna

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Też mam nadzieję, chociaż przyznam się bez bicia że mój entuzjazm jest o kilka poziomów słabszy niż 15 marca 2013, bo widząc prognozy pogody (oraz to co już mam za oknem - całkowite zachmurzenie i ciągłe opady deszczu) niemal na pewno wiem, że u mnie nic z tego nie będzie...

      Usuń
    2. Po Ison jestem juz na wszystkie nieziemskie atrakcje nastawiona pesymistycznie:(

      Usuń
    3. Wow! nawet start rakiety na stację odwołali ;o akurat mam fajną miejscowkę niedaleko Suwałk ale pogoda kiepsko się zapowiada. Cienko to widzę, za to prognoza wyrzutu jedna z ciekawszych od wielu miesięcy. Teraz to chyba nie uda się nam z pogodą tak jak rok temu w marcu:(
      Michał

      Usuń
    4. Pewnie będzie ciężko z pogodą. Może znowu będzie sytuacja jak w lipcu 2012 - silna burza, zorze nad szerokościami umiarkowanymi, a Polska pod kołdrą z chmur.

      Usuń
  2. Nie przejmujcie się, w Finlandii nie jest lepiej, wszystko zakrywają chmury

    OdpowiedzUsuń
  3. Pogoda beznadziejna i widoków na poprawe niema. Może lepiej jakby nic sie nie dzialo. Chyba że ktos w kraju ma szanse na zobaczenie Zorzy. Może jakieś zdjęcia sie pojawią.

    OdpowiedzUsuń
  4. Pogoda kiepska jak była tak jest, zórz porządnych jak nie było tak nie ma. Tym razem nie wyszło jak byśmy tego chcieli, ale może to lepiej.

    OdpowiedzUsuń
  5. Cuś nas ta nocna pogoda nie rozpieszcza, jak nie urok to sr@czka ;)

    OdpowiedzUsuń
  6. No niestety, nie ma lekko o porze zimowej. Ale z drugiej strony, może dobrze się stało? W końcu gdyby aktywność zórz wzrosła po Polskę, a my mielibyśmy zachmurzenie, to dopiero poczulibyśmy niedosyt :-)

    OdpowiedzUsuń

Prześlij komentarz

Zainteresował Ciebie wpis? Masz własne spostrzeżenia? Chcesz dołączyć do dyskusji lub rozpocząć nową? Śmiało! :-)
Jak możesz zostawić komentarz? - Instrukcja
Pamiętaj o Polityce komentarzy

W komentarzach możesz stosować podstawowe tagi HTML w znacznikach <> jak b, i, a href="link"