Slnečné búrky: Ako vznikajú a čo robia

Pohľad na Slnko z observatória slnečnej dynamiky. Klenutý výčnelok vpravo hore je výron slnečnej plazmy, ktorý nasleduje pozdĺž magnetických siločiar. Svetlé oblasti sú slnečné škvrny. NASA/SDO

Slnečné búrky sú najfascinujúcejšie a najnebezpečnejšie činnosti, ktoré naše hviezdy zažívajú. Zdvíhajú sa zo Slnka a posielajú svoje najrýchlejšie častice prúdiace žiarenie cez medziplanetárny priestor. Veľmi silné ovplyvnia Zem a ostatné planéty v priebehu niekoľkých minút alebo hodín. V týchto dňoch, keď flotila kozmických lodí študuje Slnko, dostávame veľmi rýchle varovania pred blížiacimi sa búrkami. To dáva satelitným operátorom a ostatným šancu pripraviť sa na akékoľvek „vesmírne počasie“, ktoré môže v dôsledku toho nastať. Najsilnejšie búrky môžu spôsobiť veľké škody kozmickým lodiam a ľuďom vo vesmíre a ovplyvniť systémy priamo tu na planéte.

Aké účinky majú slnečné búrky?

Keď Slnko vystúpi, výsledok môže byť rovnako priaznivý ako skvelé zobrazenie severných a južných svetiel, alebo môže byť oveľa horší. Nabité častice uvoľnené Slnkom majú rôzne účinky na našu atmosféru. Na vrchole silnej slnečnej búrky tieto oblaky častíc interagujú s naším magnetickým poľom, čo spôsobuje silné elektrické prúdy, ktoré môžu poškodiť technológiu, na ktorej sme každý deň závislí.

V najhoršom prípade solárne búrky vyradili energetické siete a narušili komunikačné satelity. Môžu tiež zastaviť komunikačné a navigačné systémy. Niektorí odborníci pred Kongresom vypovedali, že kozmické počasie ovplyvňuje schopnosť ľudí telefonovať, používať internet, prevádzať (alebo vyberať) peniaze, cestovať lietadlom, vlakom alebo loďou a dokonca používať GPS na navigáciu v autách. Takže, keď Slnko vyženie trochu vesmírneho počasia kvôli slnečnej búrke, je to niečo, o čom ľudia chcú vedieť. Môže to vážne ovplyvniť náš život.

Prečo sa to deje?

Slnko prechádza pravidelnými cyklami vysokej a nízkej aktivity. 11-ročný slnečný cyklus je v skutočnosti komplexná šelma a nie je to jediný cyklus, ktorý Slnko zažíva. Existujú aj iné, ktoré sledujú aj iné slnečné výkyvy počas dlhších časových období. Ale 11-ročný cyklus je ten, ktorý je najviac spojený s druhmi slnečných búrok, ktoré postihujú planétu.

Prečo k tomuto cyklu dochádza? Nie je to úplne pochopené a solárni fyzici pokračujú v diskusii o príčine. je zapojené solárne dynamo, čo je vnútorný proces, ktorý vytvára magnetické pole Slnka. Čo poháňa tento proces, je stále predmetom diskusie. Jedným zo spôsobov, ako si to predstaviť, je, že vnútorné slnečné magnetické pole sa skrúti, keď sa Slnko otáča. Keď sa zapletie, magnetické siločiary prerazia povrch a zabránia horúcemu plynu stúpať na povrch. To vytvára body, ktoré sú relatívne chladné v porovnaní so zvyškom povrchu (približne 4500 Kelvinov v porovnaní s normálnou povrchovou teplotou Slnka asi 6000 Kelvinov).

Tieto chladné body vyzerajú takmer čierne, obklopené žltou žiarou Slnka. Toto sú tie, ktoré bežne nazývame slnečné škvrny. Ako nabité častice a zohriaty plyn prúdia z týchto slnečných škvŕn, vytvárajú žiarivé svetelné oblúky známe ako protuberancie. Tie sú bežnou súčasťou vzhľad Slnka.

Slnečné aktivity, ktoré majú najväčší potenciál na zničenie, sú slnečné erupcie a výron koronálnej hmoty. Tieto neuveriteľne silné udalosti sú výsledkom týchto skrútených siločiar magnetického poľa, ktoré sa znovu spájajú s inými magnetickými siločiarami v atmosfére Slnka.

Počas veľkých erupcií môže opätovné spojenie generovať takú energiu, že častice sú urýchlené na vysoké percento rýchlosť svetla . Spôsobuje neuveriteľne vysoký tok častíc, ktoré prúdia k Zemi zo slnečnej koróny (horná atmosféra), kde teploty môžu dosahovať až milióny stupňov. Výsledný výron koronálnej hmoty posiela do vesmíru obrovské množstvo nabitého materiálu a je to typ udalosti, ktorá v súčasnosti znepokojuje vedcov na celom svete.

Mohlo by Slnko v budúcnosti vybuchnúť vo veľkej slnečnej búrke?

Krátka odpoveď na túto otázku je „áno“. Slnko prechádza obdobiami slnečného minima - obdobím nečinnosti - a slnečným maximom, časom najvyššej aktivity. Počas slnečného minima ich Slnko nemá toľko slnečné škvrny , slnečné erupcie a protuberancie.

Počas slnečného maxima sa tieto druhy udalostí môžu vyskytovať často. Obávať sa musíme nielen frekvencie týchto udalostí, ale aj ich intenzity. Čím intenzívnejšia je aktivita, tým väčší potenciál poškodenia je tu na Zemi.

Schopnosť vedcov predpovedať slnečné búrky je stále v plienkach. Je zrejmé, že akonáhle niečo vybuchne zo Slnka, vedci môžu vydať varovanie o zvýšenej slnečnej aktivite. Predpovedať však presne kedy dôjde k výbuchu je stále veľmi ťažké. Vedci sledujú slnečné škvrny a varujú, ak je na Zem namierená obzvlášť aktívna. Novšia technológia im teraz umožňuje sledovať slnečné škvrny na „zadnej strane“ Slnka, čo pomáha pri včasnom varovaní pred nadchádzajúcou slnečnou aktivitou.

UpravilCarolyn Collins Petersen