Co to są burze geomagnetyczne?

Burze geomagnetyczne to krótkotrwałe zakłócenia w ziemskim polu magnetycznym i atmosferze (aka magnetosfera) spowodowane przez wybuchy promieniowania i naładowanych cząstek emitowanych ze Słońca.

Gdy materia słoneczna zderza się z naszą planetą z dużą prędkością, otaczające pole magnetyczne odchyla ją w kierunku biegunów. Tam oddziałuje ona z gazami znajdującymi się głębiej w atmosferze, emitując „kurtyny” światła znane jako zorze.

W międzyczasie szybko poruszające się ładunki tworzą własne, intensywne pole magnetyczne, wywołując inny zestaw prądów elektrycznych na ziemi, daleko poniżej.

Pod wpływem silnej aktywności słonecznej, prądy te mogą być wystarczająco silne, aby obezwładnić całe sieci elektryczne i zniszczyć wrażliwą elektronikę. Niedawno odtajnione dokumenty marynarki wojennej sugerują, że w 1972 roku burze geomagnetyczne wywołały nawet detonację dziesiątek min morskich u wybrzeży Wietnamu.

Jedna z najsilniejszych burz, nazwana Zdarzeniem Carringtona, wystąpiła w 1859 roku i nie była tak łatwo przeoczona. Charakteryzowała się ona intensywnym rozjaśnieniem zorzy polarnej i doniesieniami o awarii systemów telegraficznych, które poraziły operatorów prądem.

Dziś istnieją obawy, że podobne zdarzenie miałoby o wiele gorsze konsekwencje dla technologii i społeczeństw, które w dużym stopniu na niej polegają.

Co powoduje burzę geomagnetyczną?

Zdarzenie Carringtona zostało nazwane na cześć brytyjskiego astronoma Richarda Christophera Carringtona, który był świadkiem początków burzy 1 września 1859 r.

Podczas obserwacji skupiska szczególnie dużych plam słonecznych za pomocą teleskopu słonecznego, Carrington zauważył, jak dwie plamy w ciemnych plamach rozjaśniają się i zanikają w ciągu kilku minut. Dni później, astronom i jego asystent odkryli dane magnetometru w tym, co było Kew Observatory w Richmond pokazał pik aktywności.

Carrington nie od razu myślał, że te dwie były połączone. „Jedna jaskółka nie czyni lata” – powiedział słynnie. Dziś wiemy lepiej.

Jasność, którą widział, była rozbłyskiem białego światła. Powodowane są one przez rekonfiguracje pól magnetycznych Słońca, uwalniając etapami ogromne ilości plazmy i promieniowania.

Najpierw następuje rozbłysk promieniowania elektromagnetycznego, który trwa zaledwie kilka minut, zanim uderzy w Ziemię. Następnie protony i elektrony są przyspieszane do prędkości bliskiej prędkości światła w strumieniach plazmy, trwających od kilku godzin do dnia lub dwóch.

Podczas intensywnych okresów aktywności słonecznej, „skręty” i zakręty w polu magnetycznym Słońca zatrzaskują się i ponownie łączą. Może to spowodować wyrzucenie wolno poruszającej się chmury naładowanych cząstek w końcowym etapie burzy słonecznej, znanym jako koronalny wyrzut masy.