GOTOWOŚĆ ZORZOWA 01-02.09.2025: Prognozowana silna burza magnetyczna kategorii G3

W sobotni wieczór 30.08 doszło do umiarkowanie silnego rozbłysku klasy M2.7 w niemal centralnie położonej grupie plam AR4199. Zjawisko nie należało do najsilniejszych w tym roku, ale było długotrwałe i jak często bywa w takich sytuacjach rozbłyskowi towarzyszył koronalny wyrzut masy (CME).

Z uwagi na bardzo korzystne położenie obszaru 4199 na wprost naszej planety, uwolniony CME przybrał strukturę full-halo, co gwarantuje uderzenie w Ziemię. Średnia prędkość erupcji wyniosła nieco ponad 1200 km/sek. Model WSA-Enlil sugeruje uderzenie centralne CME w Ziemię pod koniec poniedziałku, 01.09 około godz. 21:00 UTC (23:00 CEST) +/-6 godzin. Wyrzut koronalny nie wygląda na gęsty i nie ma żadnego porównania do CME uwolnionego najpewniej z tej samej grupy plam w poprzednim tygodniu gdy przebywała ona po niewidocznej z Ziemi części Słońca. Mimo to dzięki bezpośredniemu skierowaniu ku naszej planecie istnieje duża szansa na dotarcie do nas magnetycznego rdzenia CME kilka godzin po pierwszym impakcie, co nawet bez ewentualnego natychmiastowego rozwoju sytuacji może obrodzić późniejszą aktywnością geomagnetyczną kilka do kilkunastu godzin po uderzeniu wyrzutu.

To czy i na ile rdzeń zdoła wywołać aktywność geomagnetyczną jak zawsze będzie zależne od siły (IMF/Bt) pola magnetycznego wiatru słonecznego oraz kierunku jego składowej Bz (w układzie północ-południe) decydującej o tym czy ewentualny zwiększony potencjał wiatru jest wykorzystywany na korzyść aktywności zorzy polarnej (południowy, ujemny Bz) czy zupełnie blokowany (północny, dodatni Bz). W pierwszych godzinach od uderzenia CME oczekujmy raczej częstych i silnych wahań tej składowej, ponieważ jej ustabilizowanie dotyczy zwykle samego rdzenia CME, a nie pierwszych zewnętrznych warstw jakie docierają do Ziemi w pierwszej kolejności, nie rzadko wiele godzin przed rdzeniem. Mimo to jeśli siła pola magnetycznego okaże się wysoka, to nawet krótkotrwałe okresy południowego Bz mogą obrodzić silniejszą zorzą, uwagę wzmożoną powinniśmy zatem mieć od pierwszych chwil po dotarciu CME do naszej planety. O tym kiedy to nastąpi dowiemy się jak zwykle dzięki danym z ACE w punkcie Lagrange'a L1 na linii Słońce-Ziemia, stanowiącej ostatni przystanek przed uderzeniem 15-45 minut później.

Od góry: rozbłysk klasy M2.7 w centralnie położonej grupie AR4199. Długość fali: 131 angstremy. Credit: SDO. Po środku: koronalny wyrzut masy typu full-halo uwolniony bezpośrednio ku Ziemi. Wyrzut jest w dużym stopniu rozrzedzony, ale posiadając centralne skierowanie możemy otrzymać napływ magnetycznego rdzenia CME do kilkunastu godzin po impakcie, co w razie korzystnego kierunku pola magnetycznego wiatru słonecznego w tym CME może obrodzić silniejszą aktywnością geomagnetyczną. Credit: SOHO. Na dole: zaktualizowany model WSA-ENLIL agencji SWPC wylicza moment uderzenia CME w Ziemię 01.09 około godz. 21:00 UTC +/-6 godzin. Credit: SWPC 

Agencja SWPC w związku z tym CME wystosowała prognozę umiarkowanej burzy magnetycznej kategorii G2 na 1 września, z jej intensyfikacja do silnej kategorii G3 we wtorek 2 września. Ewentualne zaistnienie silnej burzy wiązać się będzie z gwarancją poszerzenia zasięgu widoczności zorzy polarnej nad umiarkowane szerokości geograficzne, w tym Polskę. Wobec powyższego na blogu zostaje wprowadzony stan gotowości zorzowej.

Co ciekawe, gdyby prognoza się urzeczywistniła, byłby to trzeci w tym roku przypadek, kiedy największą aktywność geomagnetyczną obserwujemy na sam początek miesiąca - poprzednim razem taka zbieżność zachodziła 1 stycznia i 1 czerwca. Bliskość równonocy jesiennej może z kolei być czynnikiem sprzyjającym silniejszemu rozwojowi aktywności burzy, nawet jeśli wizualnie na zobrazowaniach koronografu CME sprawia wrażenie bardzo rozrzedzonego i niepozornego. Silniejszy efekt równonocy zwykle dotyczy października, ale wrzesień to wciąż czołówka wśród czterech miesięcy o statystycznie najczęstszej aktywności geomagnetycznej. Z kolei Księżyc bliski I kwadry jeszcze nie jest zbyt poważnym utrudnieniem.

AKTUALIZACJA 01.09. 23:00 CEST

Niemal z precyzją idealną, koronalny wyrzut masy uderzył. Sonda ACE w punkcie Lagrange'a L1 rejestruje nagły skok wszystkich parametrów wiatru słonecznego sugerujący silny impakt. Prędkość wiatru słonecznego wzrosła skokowo z około 370 do ponad 660 km/sek., przy gęstości z około 1-2 do ponad 12p/cm³. Przede wszystkim mamy bardzo wyraźny wzrost siły pola magnetycznego wiatru słonecznego (IMF) decydującej o potencjale wiatru do wzburzenia aktywności geomagnetycznej. Wartość ta wzrosła z dotychczasowych 2-4 do ponad 25nT, co jest wartościami obserwowanymi przy silnych i ciężkich burzach kategorii G3-G4. To kiedy i na ile ten potencjał zostanie wykorzystany zależne będzie od współpracy składowej Bz, która na razie wykazuje typowe wahania dla zewnętrznych warstw CME od -7 do +14nT. Jako, że skok wszystkich parametrów jest silny, nawet w okresie wahań Bz podczas przechodzenia przez osłonę wyrzutu możemy się spodziewać nasilenia aktywności geomagnetycznej, choć im bardziej się ten parametr ustabilizuje w południowym kierunku tym skuteczniejszy będzie rozwój burzy - być może nastąpi to dopiero po kilku godzinach wraz z prawdopodobnym napływem magnetycznego rdzenia CME.

Krótkie uzupełnienie 23:20 CEST: O godz. 23:03 CEST osiągnęliśmy stan słabej burzy magnetycznej kategorii G1. Jeśli tak szybko udało się ją osiągnąć mimo braku stabilnie południowego Bz to jest to bardzo optymistyczny zwiastun.

Skok wszystkich parametrów wiatru słonecznego rejestrowanych przez ACE jednoznacznie potwierdza uderzenie CME, które ma potencjał do silnej lub ciężkiej burzy magnetycznej zależnie od współpracy składowej Bz z ziemskim polem magnetycznym - a więc stabilności południowego jej kierunku. Credit: SWPC

AKTUALIZACJA 02.09  07:20 CEST

Pierwsza część wpływu CME między 21:00 a 00:00 UTC 1 września zakończyła się zgodnie z prognozą osiągając umiarkowaną burzę magnetyczną kategorii G2 dzięki kilkunastominutowemu okresowi wyraźnie bardziej południowego Bz, choć i tak ledwie połowicznie wyczerpującego dostępny potencjał. Jak dotąd z Polski napłynęły relacje o jedynie bardzo subtelnej zorzy polarnej widocznej na zdjęciach, nieco wyraźniejszej na linii brzegowej, jednak dominujące zachmurzenie w tej części kraju uniemożliwiło obserwacje większej ilości amatorów. Za następne 3 godziny w interwale od 00:00 do 03:00 UTC 2 września zmniejszyła się do słabej (G1) co jest bezpośrednim skutkiem powrotu dominacji niekorzystnego północnego kierunku Bz, które wraz z wahaniami i podwyższoną gęstością i temperaturą sugeruje, że nadal mamy do czynienia z napływem zewnętrznych warstw wyrzutu koronalnego bez dotarcia magnetycznego rdzenia, który może przynieść polepszenie i ustabilizowanie warunków (lub w czarnym scenariuszu ugruntowanie złej dla aktywności burzy obecnej sytuacji). Ewentualne zmiany w razie dotarcia rdzenia CME powinny wystąpić w ciągu najbliższych kilku godzin, wówczas przekonamy się czy temat tej burzy skończy się przedwcześnie czy też otrzyma ona główny transfer energii pozwalający na późniejsze skumulowanie dłużej i silniej południowym Bz mogącym obrodzić wyższą aktywnością burzy w drugiej części dnia i bliżej wieczoru.

AKTUALIZACJA 02.09  16:10 CEST 

Około godz. 09:00 UTC weszliśmy w magnetyczny rdzeń CME i niestety wszystko jak na razie wskazuje że mamy do czynienia z najbardziej pechowym przypadkiem tej struktury jaki mógł się nam trafić. Pole magnetyczne składowej Bz wiatru słonecznego całkowicie ustabilizowało się w północnym kierunku, co sprawia że cały dostępny potencjał jest blokowany i nie może przełożyć się na wzrost aktywności geomagnetycznej. W efekcie po sześciu godzinach burza magnetyczna zanikła. Potencjał tego CME wciąż jest wysoki - po wejściu w rdzeń CME nadal przekracza 20nT, co w odwrotnej sytuacji w kierunku Bz od równie podobnej wartości ujemnej skutkowałoby ciągłą silną lub ciężką dużą magnetyczną. W obecnej sytuacji nie ma co liczyć na takie nasilenie burzy a jedyne na to możemy liczyć to zmiana kierunku Bz,  chodź póki co zupełnie się na to nie zanosi.

AKTUALIZACJA 02.09  18:50 CEST 

Od kilkudziesięciu minut następuje płynne przejście kierunku Bz na południowy, co daje nadzieję na dogrywkę i drugą część burzy. Obecnie parametr ten obniżył się do przedziału -13 do -17nT co powinno uruchomić podburzanie magnetosfery i być może wznowić burzę magnetyczną. Indeks HPI  szacujący całkowitą energię uwalnianą w górnej atmosferze w postaci zorzy na skutek "bombardowania" wiatrem słonecznym wynosi 94 GW i wzrósł z poniżej 20 GW w ostatnich godzinach. O ile nie jest to chwilowa zmiana może pojawić się ponowna aktywność zorzy polarnej w najbliższych godzinach - kwestia tego jak długo utrzyma się południowy kierunek składowej Bz.

AKTUALIZACJA 02.09  20:20 CEST

Od ponad dwóch godzin południowy kierunek składowej Bz jest utrzymywany na dość wyraźnym odchyleniu -10 do -12nT co "wpompowało" w magnetosferę na tyle dużo energii, że indeks HPI przekracza obecnie 115 GW. Choć oficjalne nie powróciliśmy do stanu burzy ewidentnie widać, że CME nie powiedział ostatniego słowa i być może w najbliższym czasie zapadającego zmroku pozwoli Polakom na drugą szansę złapania choćby fotograficznie zorzy polarnej. Najbliższe godziny zdecydowanie mogą coś na niebie ujawnić, tak więc kto ma rozpogodzenia warto by czuwał z aparatem.

Ewentualne aktualizacje w razie rozwoju sytuacji (uwaga: mogą być bardzo ograniczone, obecnie przebywam w bardzo kapryśnym miejscu pod względem możliwości dostępu do internetu).