Erupcja filamentu i CME typu partial-halo (11.07.2023)

Wieczorem 11 lipca nieco na południe od centrum tarczy w pobliżu regionu 3363 doszło do erupcji filamentu (protuberancji widzianej "z góry"), której towarzyszył koronalny wyrzut masy (CME). Zdjęcia z koronografów LASCO ukazują częściowe halo o rozpiętości kątowej niespełna 120 stopni, niestety z główną porcją wyrzuconą na południe od linii Słońce-Ziemia. W takiej sytuacji uderzenie CME w Ziemię jest tylko prawdopodobne, nie gwarantowane, a największa niepewność dotyczy gęstości i prędkości składowej podążającej wzdłuż linii Słońce-Ziemia - tego fragmentu wyrzutu nie widzimy.

Koronalny wyrzut masy typu partial-halo po erupcji filamentu z 11 lipca 2023 r. w głównej mierze został uwolniony na południe od linii -Słońce-Ziemia. Część CME podążająca ku Ziemi może okazać się znacznie bardziej rozrzedzona, ale gdyby nie była znacząco słabsza od południowego fragmentu, to wciąż może okazać się wystarczająca dla wzburzenia aktywnosci geomagnetycznej 14-15 lipca. Credit: SOHO/LASCO.

Dwa główne modele propagacji plazmy należące do NASA i SWPC są zgodne co do korzystnego ukierunkowania wyrzutu wobec Ziemi i sugerują uderzenie znacznie bardziej centralne patrząc na ruch z góry, niż jedynie bocznym skrajem wyrzutu. Model WSA-Enlil agencji SWPC wylicza uderzenie CME w sobotę nad ranem 15 lipca około godz. 03:00 UTC (05:00 CEST) z wyliczanym wzrostem prędkości nacierającego na Ziemię wiatru do 480 km/sek. i gęstości około 30 protonów/cm³. Model ISWA agencji NASA sugeruje wyraźnie szybsze dotarcie wyrzutu do Ziemi, już 14 lipca około godz. 12:00 UTC (14:00 CEST). Oba modele są więc zgodne co do faktu, że CME powinno okazać się geoefektywne, ale obarczone są one aż 15-godzinną rozbieżnością w prognozowaniu momentu dotarcia wyrzutu do Ziemi.

Po lewej: model ISWA prognozuje uderzenie CME 14 lipca około godz. 14:00 CEST. Credit: NASA. Po środku: model WSA-Enll wylicza znacznie wolniejszy ruch CME po uwolnieniu ze Słońca sugerując dotarcie do Ziemi dopiero 15 lipca około godz. 05:00 CEST, 15 godzin po najbardziej prawdopodobnym punkcie okna prognozy modelu NASA. Credit: SWPC. Po prawej: wiązki modelu WSA-Enlil dla różnych wariantów cech wiatru słonecznego po ewentualnym uderzeniu. W najkorzystniejszym scenariuszu prognozy prędkość wiatru wzrosłaby do około 480 km/sek., przy gęstości do 25-30 protonów/cm³ i szansą na słabą burzę magnetyczną kategorii G1. Rzeczywistość może być równie dobrze znacznie mniej korzystna, jak i przewyższająca korzystny wariant prognozy. Credit: SWPC

Z perspektywy Polski i ewentualnych trudnych wciąż polowań na zorzę polarną z powodu białych nocy oba warianty są mało korzystne (gdyby któryś z nich miał się sprawdzić), ponieważ wiążą się z uderzeniem CME albo w godzinach dziennych tuż po świcie nad naszym krajem (WSA-Enlil) albo w środku nadal bardzo długiego dnia (ISWA) kiedy to do w miarę korzystnego pociemnienia nieba wciąż daleka droga, podczas której ewentualna aktywność geomagnetyczna może już wygasnąć.

Pewnym pocieszeniem może być w tym wypadku margines błędu modeli wynoszący 7 godzin, co w przypadku obu modeli mogłoby poskutkować korzystniejszym z naszej perspektywy momentem uderzenia słonecznej materii -  w piątek 14 lipca około 22:00 CEST gdyby CME uderzył szybciej, na początku okna modelu WSA-Enlil lub także 14 lipca około 21:00 CEST, ale gdyby CME dotarł później względem modelu ISWA, dokładnie na końcu okna jego prognozy. Przy takich rozbieżnościach jest pewne, że któraś prognoza chybi, a inna okaże się bliższa trafieniu - pytanie która i w na ile korzystnym wydaniu z naszej perspektywy.

Rozwinięcie burzy magnetycznej jest prawdopodobne, ale jej skala i czas trwania zależne będą od cech wiatru, jakie poznamy już po uderzeniu CME, zwłaszcza natężenia i kierunku pola mamgnetycznego (Bt, Bz). Samo trafienie Ziemi przez wyrzut koronalny typu partial-halo uwolniony z miejsca nieodległego od centrum tarczy słonecznej nie stwarza gwarancji co do uderzenia. Niestety w przypadku obu modeli ruch CME, który widzimy na ich zobrazowaniu jest rzutem z góry na płaszczyznę Układu Słonecznego, a nie z boku, toteż fakt centralnego ukierunkowania CME w Ziemię w rzucie z góry nie daje gwarancji, że otrzymamy najgęstszą i najsolidniejszą porcję uwolnionej materii - ta sądząc po zdjęciach z LASCO wyraźnie nas minie od południa, dlatego ważne będzie na ile przyzwoita porcja wyrzucona została wzdłuż linii Słońce-Ziemia.

W razie ewentualnego rozwoju sytuacji wpis zostanie zaktualizowany.

AKTUALIZACJA 14.07.2023  18:00 CEST

Impakt! Koronalny wyrzut masy uderzył - sonda DSCOVR od kilkunastu minut rejestruje skokową zmianę warunków wiatru słonecznego, która jednoznacznie wskazuje na uderzenie CME, ponownie dając zwycięstwo modelowi ISWA i docierając do Ziemi raptem 3 godziny po środkowym punkcie okna prognozy. Prędkość wiatru wzrosła z 370 do około 450 km/sek., gęstość z mniej niż 8 do około 20 protonów/cm³ - obie zmiany nie są szczególnie imponujące, ale natężenie pola magnetycznego (Bt) wiatru wzrosło z 7 do 15nT, co jest wystarczającym potencjałem dla słabej lub umiarkowanej burzy magnetycznej kategorii G1-G2 pod warunkiem, że skierowanie pole (Bz) przybierze podobnej wartości skierowanie południowe w stabilny sposób. Ten parametr na razie nie układa się korzystnie, skierowanie jest bliskie neutralnemu i waha się między -4 a +5nT, co sprzyja blokowaniu rozwoju aktywności geomagnetycznej. Dopóki potencjał wyrażony w Bt pozostaje w okolicach 15nT możemy mieć nadzieję na rozwój burzy magnetycznej w kolejnych godzinach, o ile składowa Bz zacznie "współpracować" - na razie potencjał wzrósł lecz pozostaje "zamrożony".

Warunki wiatru słonecznego, stan z 14.07 na 18:30 CEST. Od kilkudziesięciu minut sonda DSCOVR rejestruje skok parametrów jednoznacznie wskazujący na uderzenie w Ziemię CME z erupcji filamentu z 11 lipca. Uderzenie nastąpiło z około 3-godzinnym opóźnieniem względem modelu ISWA mieszcząc się jednak w 7-godzinnym zakresie błędu tego modelu, podczas gdy okno modelu od SWPC jeszcze nawet się nie otworzyło. Zmiana jest w perspektywie kolejnych godzinach warunkowo korzystna - o ile dość wyraźne zwiększenie natężenia pola magnetycznego dochodzące do 16nT zostanie wykorzystane po przejściu skierowania (Bz) na południowe. Czy tak się stanie przekonamy się z biegiem godzin, ale obecnie ten potencjał jest blokowany lub tylko krótkotrwale wykorzystywany w niewielkim stopniu uniemożliwiającym rozwój burzy. Credit: SWPC

AKTUALIZACJA 14.07.2023  19:30 CEST

Po około dwóch godzinach od uderzenia wchodzimy w gęstszą część CME - parametr ten uległ następnej poprawie i w tym momencie osiąga prognozowane przez model wartości około 30 protonów/cm³, przy stabilnej dotąd prędkości oscylującej między 430 a 450 km/sek. Nie są to imponujące warunki, ale przejście skierowania pola magnetycznego na południowe od kilkudziesięciu minut bez znaczących wahań kierunku do około -10nT daje szansę na jakiś rozwój sytuacji, bardziej z pogranicza niestabilnych warunków geomagnetycznych (Kp=4) i maksymalnie słabej burzy kategorii G1 aniżeli solidnej G1 z pogranicza G2 z uwagi na słabnący parametr natężenia (Bt), obecnie z 16 do 10nT, który mimo korzystnej zmiany w skierowaniu pokazuje, że potencjał wiatru do wzburzenia warunków ulega obniżaniu - przynajmniej na ten moment.

AKTUALIZACJA 14.07.2023  21:00 CEST

Osiągnięty został próg niestabilności w ziemskim polu magnetycznym (Kp=4) będący progiem aktywności poniżej poziomu słabej burzy kategorii G1. Wobec obecnych warunków wiatru słonecznego trudno oczekiwać czegoś więcej, a gdy od godziny skierowanie Bz przeszło na stabilnie północne, najpewniej trzygodzinny epizod z pogranicza słabej burzy okaże się jedynym. Zmiana, której jesteśmy teraz świadkami - Bt 14nT, Bz północny 14nT, całkowicie blokujący możliwość rozwoju burzy, musi poskutkować wygaszeniem i tak niewielkiej aktywności geomagnetycznej.

Od godziny mamy blokadę rozwoju aktywności wywołanej przejściem składowej Bz na skierowanie północne, mało tego, wartość tego odchylenia ulega wzrostowi, co jeszcze silniej uniemożliwia rozwój burzy. Credit: SWPC

Autorski komentarz do bieżącej aktywności słonecznej można śledzić na podstronie Solar Update. Warunki aktywności słonecznej i geomagnetycznej na żywo wraz z objaśnieniami nt. interpretacji danych dostępne na podstronie Pogoda kosmiczna.

  f    t    yt   Bądź na bieżąco z tekstami, zapowiedziami, alarmami zorzowymi i wiele więcej - dołącz do stałych czytelników bloga na Facebooku, obserwuj blog na Twitterze, subskrybuj materiały na kanale YouTube lub zapisz się do Newslettera