Rozbłysk klasy M9.7 z CME mogącym zawadzić o Ziemię. Prognozowana burza magnetyczna kategorii G2

Po kilku dniach spokojniejszej egzystencji region aktywny 3697 wytworzył w nocy z 7 na 8 czerwca silny rozbłysk klasy M9.7 o długotrwałym czasie trwania i przedłużonej fazie maksimum do około 15 minut. Zjawisko zostało poprzedzone słabszym rozbłyskiem klasy M3.3 w tej samej grupie plam oraz jeszcze słabszym M1.8 w regionie 3709 przy południowo-wschodniej krawędzi. Rozbłyskowi klasy M9.7 towarzyszyła pierwsza w 25. cyklu słonecznym silna burza radiacyjna poziomu S3, która dzięki mechanizmowi spirali Parkera faworyzującym zjawiska w pobliżu zachodniej krawędzi tarczy słonecznej osiągnęła Ziemię około godzinę po rozbłysku.

Wyemitowany strumień wysokoenergetycznych protonów, w tym o ładunku powyżej ≥100 MeV zaowocował nagłym i znacznym zaszumieniem obrazów z koronografów LASCO, których matryce do chwili obecnej są bombardowane naładowanymi cząsteczkami, ale z wciąż dużym marginesem dla zapewniania użyteczności obrazów. Obecnie burza radiacyjna osłabła do umiarkowanej (S2), choć w razie ewentualnych nowych rozbłysków w schodzącej z tarczy grupie 3697 strumień emitowanych protonów ponownie może ją nasilić.

 

Po lewej: efekty burzy radiacyjnej na obrazach koronograficznych LASCO C2 i C3: bombardowanie wysokoenergetycznymi protonami skutkuje wzrostem zaszumienia i zaburzeń rejestrowanych przez matrycę koronografu. To najwyższe jak dotąd tego typu zaburzenie pracy SOHO w 25. cyklu słonecznym, choć maksimum burzy radiacyjnej (S3) utrzymało się krótkotrwale i opadało do częściej już obserwowanej w tym cyklu burzy umiarkowanej (S2). Credit: LASCO. Po prawej: Słońce w długości fali 94 agstremów tuż po maksimum rozbłysku klasy M9.7 w grupie plam 3697 przy południowo-zachodniej krawędzi. Credit: SDO

Rozbłyskowi towarzyszyła emisja radiowa typu II i IV (894 km/sek.), co zwykle świadczy o uwolnieniu koronalnego wyrzutu masy i ten przypadek nie był wyjątkiem. Jasny i gęsty CME uwolniony ze średnią prędkością 1333 km/sek. (wg pomiaru CACTUS) pojawia się na obrazach LASCO C2 już o 01:48 UTC, tj. minutę przed zmierzonym maksimum rozbłysku, a w szerszym polu widzenia koronografu C3 o godz. 02:06 UTC, podczas gdy burza radiacyjna uderza w Ziemię - a wcześniej w punkt L1, gdzie położona jest sonda SOHO, niespełna godzinę później.

Niestety - do zjawiska doszło niemal zgodnie z niepisaną tradycją w momencie osiągnięcia przez obszar 3697 krawędzi tarczy słonecznej, z dużym niestety opóźnieniem wobec okresu korzystnego zwrócenia tej grupy plam na Ziemię. W konsekwencji niemal większość uwolnionego CME, w tym najszybsza i najgęstsza jego objętość, z dużym zapasem ominie naszą planetę od zachodu.

Zdjęcia z koronografu C3 pokazują strukturę asymetrycznego halo, jednak jest ona zarysowana w sposób bardzo subtelny (trzeci obraz poniżej), co może równie dobrze zwiastować bardzo bliskie rozminięcie skraju tego CME z Ziemią i brak wzburzenia aktywności geomagnetycznej lub zawadzenie o naszą planetę skrajem wyrzutu przynoszącym zaburzenie warunków wiatru słonecznego w mocno ograniczonym co do skali i czasu wymiarze. W przypadku tak ukierunkowanych zjawisk, o ile sama burza magnetyczna jest scenariuszem o niezerowym prawdopodobieństwie, o tyle jej długotrwałość pozostaje bardzo wątpliwa.

  

Po lewej i po środku: CME po rozbłysku klasy M9.7 na zdjęciach z C2 i C3 z widocznym  szybkim uderzeniem w Ziemię burzy radiacyjnej skutkującej znacznym zaszumieniem obrazów przesyłanych z sondy SOHO. Credit: LASCO. Po prawej: pojedynczy kadr z LASCO C3 z zaznaczeniem delikatnego zarysu asymetrycznego halo sugerującego możliwość skierowania ku Ziemi skrajnie wschodniej flanki tego wyrzutu. Uderzenie takiej skrajnej części CME może wiązać się z bardzo krótkotrwałym wpływem wiatru słonecznego na aktywność geomagnetyczną. Oprac. na podst. LASCO.

Model ISWA agencji NASA sugeruje możliwość napływu skrajnego fragmentu wyrzutu 10.06 około godz. 18:00 UTC (20:00 CEST) około godzinę-półtorej przed zachodem Słońca nad Polską; model WSA-Enlil udostępniony przez SWPC przewiduje dotarcie wcześniej, także 10.06, ale około godz. 08:00 UTC (10:00 CEST) z wyraźniejszą porcją mogącą przynieść wzrost gęstości do 30p/cm3 i prędkości do 600 km/sek. To bardzo wyraźna zmiana warunków, znacznie przekraczająca oczekiwania mogące wynikać z obserwacji zdjęć koronograficznych, które aż tak korzystnego uderzenia nie sugerują. Model ten zalicza ostatnio solidne wpadki, warto więc podejść do niego z dużym dystansem. Także pod względem czasu dotarcia do Ziemi korzystniejsze byłoby sprawdzenie się wariantu proponowanego przez NASA, choć i on sugeruje wpływ krótkotrwały.

  

Po lewej i po środku: model ISWA agencji NASA sugeruje możliwość dotarcia do ziemi jedynie skrajnie wschodniego fragmentu CME, co miałoby nastąpić 10.06 około 18:00 UTC (po środku), z prognozą szybkiego przejścia przez Ziemię tej flanki wyrzutu i w efekcie potencjalnie krótkotrwałego wpływu na aktywność geomagnetyczną. Credit: NASA. Po prawej: model WSA-Enlil udostępnione przez SWPC wylicza o około 10 godzin wcześniejsze przybycie do Ziemi bocznego fragmentu CME prognozując uderzenie 10.06 około 08:00 UTC (10:00 CEST) ze zmianą warunków na zauważalnie większą skalę względem modelu NASA. Credit: SWPC

Jako, że SWPC wystosowała prognozę umiarkowanej burzy magnetycznej kategorii G2 na dzień 10.06, na blogu zostaje wprowadzony stan gotowości zorzowej dla polskich obserwatorów. Możliwe, że oficjalna prognoza jest przeszacowana, nie mniej jeśli mielibyśmy szczęście, a wyrzut okazałby się na tyle energetyczny by nawet jego boczna flanka niosła solidniejszy potencjał do wzburzenia aktywności geomagnetycznej, nie można wykluczyć i takiego scenariusza. Nie znaczy to jednak, że nawet w razie sprawdzenia się predykcji SWPC będziemy mieli łatwe zadanie pod względem podejmowania prób obserwacji zorzy polarnej.

Znajdujemy się mniej, niż 2 tygodnie od przesilenia letniego, ze Słońcem obecnym nad horyzontem ponad 17 godzin i kolejne blisko 2 godziny nie głębiej, niż do 6 stopni pod horyzontem. Aby pojawiła się szansa na wykorzystanie ewentualnej burzy magnetycznej musiałoby dojść do najtrudniejszego o obecnej porze roku idealnego zgrania się w czasie maksymalnych zaburzeń wiatru słonecznego z nocnymi godzinami dla Polski, których obecnie mamy najmniej w skali roku. Jasność nieba nie jest takim problemem dla ujrzenia czy zarejestrowania ewentualnej intensywniejszej zorzy, co właśnie bardzo niewielki margines błędu, jaki obecnie z uwagi na długość dnia posiadamy.

Co więcej miejmy na uwadze, że nawet silniejsza burza może skończyć się fiaskiem, jeśli okaże się krótkotrwała i wypadnie w czasie sugerowanym przez model SWPC - jej krótkotrwałość musimy brać pod uwagę wiedząc, że tym razem najlepsze na co możemy się załapać to dotarcie skraju uwolnionego CME. Gdyby przewidywania wynikające z bardziej optymistycznego (co do skali zmiany warunków) modelu SWPC miały okazać się trafne co do czasu uderzenia, najkorzystniejszą sytuacją byłby dla nas powolny rozwój aktywności geomagnetycznej, tak by maksimum zaburzeń przypadło kilkanaście godzin po uderzeniu, na okres poniedziałkowego wieczoru nad Polską. Gdyby miały okazać się spudłowane - bez względu na to, czy przeszacowałyby prędkość CME lub jej nie doceniły i wyrzut w istocie dotarłby szybciej - 10.06 przed świtem lub później 10.06 około zmroku jak sugeruje model NASA - musielibyśmy liczyć na natychmiastowy rozwój burzy.

Ogromna szkoda, że zjawiskiem tym region 3697 nie popisał się 5-7 dni wcześniej będąc na wprost Ziemi - tym razem w przeciwieństwie do sytuacji sprzed połowy maja możemy liczyć co najwyżej na uderzenie skrajnej flanki CME z niemal całkowitym rozminięciem z Ziemią większości wyrzutu.

W razie rozwojowej sytuacji wpis zostanie zaktualizowany.

AKTUALIZACJA 10.06  06:20 CEST

Sonda STEREO-A zanotowała impakt 10.06 około godz. 03:10 UTC (05:10 CEST) świadczący o dotarciu CME do miejsca, w którym się obecnie sonda znajduje, co potwierdza nie tylko szok widoczny w cechach pola magnetycznego, ale i strumienia niskoenergetycznych protonów. CME jest więc tuż tuż i jego dotarcie może być kwestią najbliższych godzin. W przypadku sondy STEREO-A uderzenie nie jest silne, ale wyraźne - wzrost całkowitego natężenia pola magnetycznego (Bt) z 2 do blisko 15nT świadczy o umiarkowanym potencjale wiatru do wzburzenia aktywności, co - gdyby przełożyło się na warunki, jakie odnotowane zostaną przez ACE i DSCOVR, może być w najlepszym wypadku porównywalne z CME, który dotarł na Ziemi w ostatni piątek, o ile będzie temu towarzyszyło długotrwałe utrzymanie południowego kierunku pola magnetycznego.

AKTUALIZACJA 10.06 19:40 CEST

Impakt. Koronalny wyrzut masy osiągnął punkt L1 uderzając w ACE i DSCOVR przed 17:00 UTC, niemal dokładnie z prognozą modelu NASA (godzinę przed czasem), przy ponownym w ostatnim czasie znacznym chybieniu modelu agencji SWPC. Uderzenie przyniosło porównywalną zmianę warunków, co o poranku w przypadku STEREO-A podaną w poprzedniej aktualizacji, a nawet nieco lepszą: natężenie całkowite pola magnetycznego (Bt) wzrosło z 5 do 16nT, przy dominacji południowego Bz do -11nT, prędkości z 340 do około 450 km/sek. i dość przyzwoitej jak na skraj wyrzutu gęstości zwiększonej z 2-3 do około 15 protonów/cm3. Od ustabilizowania parametru kierunku (Bz) pola magnetycznego zależeć będzie dalszy rozwój lub hamowanie aktywności geomagnetycznej, ale potencjał dla zaistnienia burzy magnetycznej G1-G2 zdecydowanie jest dostępny: pytanie czy uda się go wykorzystać.

Uzupełnienie 20:00 CEST: O godz. 19:46 CEST osiągnięty został próg niestabilności w ziemskim polu magnetycznym (Kp=4) jako stan przejściowy między ciszą a burzą.

AKTUALIZACJA 11.06  06:00 CEST

Pomimo porównywalnych warunków magnetycznych co piątkowej burzy magnetycznej kategorii G2 i wyraźnie zwiększonego potencjału wiatru słonecznego, burzy magnetycznej nie udało się wzniecić. Okresowe przejścia kierunku pola magnetycznego na północny hamowały rozwój aktywności zanim ta mogłaby mieć szansę wzrosnąć. Zaburzenia na poziomie Kp=4 okazały się jak dotąd szczytem możliwości tego CME, co stanowi jaskrawy kontrast wobec dokonań tej samej grupy plam sprzed dokładnie miesiąca. Obecnie warunki powróciły do zwykłych wartości, poza prędkością powyżej 500 km/sek., która jednak nie ma znaczenia wobec bardzo słabych cech Bt/Bz poniżej 5nT nie różniących się od tych, które obserwujemy każdego dnia. Tym razem szczęście nam nie dopisało.

Autorski komentarz do bieżącej aktywności słonecznej - podstrona Solar Update

Warunki aktywności słonecznej i geomagnetycznej 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.