Möödunud nädalavahetusel sai Maa oma kella külge, sest Päike ise lõi teda üle kahe aastakümne suurima geomagnetilise tormi käigus. Torm, mis vallandati, kui Päikese plasmakübeme magnetväljad põrkasid kokku Maa magnetväljaga, tekitas mitte ainult kord aastas korduvaid auraore nii madalatel laiuskraadidel kui Florida Keys, vaid võttis teadlastel ka hinge kinni oma võimsusega. „Meid üllatas tormide intensiivsus,“ ütleb Mathew Owens, füüsik ja kosmoseilma prognoosija Readingi ülikoolist. „Me teadsime, et midagi on tulemas. Me ei teadnud, mida.“
Nädalavahetuse ilutulestik algas aktiivse piirkonnaga 3664, hiiglasliku päikesepiirkondade kogumiga, mis on Maast rohkem kui 15 korda laiem, kus Päikese magnetväli on väga kontsentreeritud. Magnetvälja jooned väändusid ja lõpuks murdusid, mille tagajärjel paiskas kobar maa suunas välja hulga tohutuid, miljarditonniseid plasmakübemeid, millest igaüks oli põimitud tugeva magnetväljaga.
Vähemalt viie sellise väljapaiskumise, mida nimetatakse koronaalseks massiväljaheiteks (CME), avastamine sundis USA prognoosijaid andma 9. mail, päev enne seda, kui kobarad Maad tabasid, välja „tõsise“ G4-vaatluse - esimese pärast 2005. aastat. Ükski üksikutest CMEdest ei olnud iseenesest eriti suurejooneline, kuid kõik need olid suunatud Maale. Veelgi enam, kui nad liikusid Maa poole, sulandusid nad üheks keeruliseks massiks. „Me kulutame kogu selle aja, et otsida Suurt, ja mõnikord on Suurt seitse väikest trikoodis,“ ütleb Owens. Torm tõsteti äärmuslikuks G5-ks.
Kui need CMEd reedel Maa magnetvälja sisse põrkasid, tõmbasid nad planeedi päevase külje magnetilisi kihte tagasi nagu sibulat ja sundisid selle öise külje murdepunktini üleskerkima. Kui väljaliinid muutusid taas stabiilsemaks, voolas Maa magnetosfääri tohutu hulk energiat, mis tekitas geomagnetilise tormi nime all tuntud häire.
Kui haruldased on geomagnetilised tormid?
Riikliku Ookeani- ja Atmosfääriameti kosmoseilmaennustuskeskuse (SWPC) andmetel esineb geomagnetilisi tormi, mille raskusaste on sarnane selle nädalavahetuse omaga, umbes neli korda 11-aastase päikesetsükli jooksul. Viimane G5, mis sarnanes selle nädalavahetuse sündmusega, nn Halloweeni tormid 2003. aastal, põhjustasid elektrikatkestusi Rootsis ja lõhkusid trafosid Lõuna-Aafrikas. Teine G5-torm 1989. aastal katkestas 6 miljoni inimese elektrienergia Kanadas Quebecis.
Päikese magnetilise aktiivsuse 11-aastane tsükliline tõus ja langus mõjutab samuti suurte sündmuste tõenäosust. 2021. aasta uuringus näitasid teadlased, sealhulgas Owens, et geomagnetilised tormid tekivad sagedamini suurema aktiivsusega perioodidel, mis on seotud Päikese maksimumiks nimetatavate tippudega. Tuginedes päikesepiirkondade arvule, mis suureneb kõrge aktiivsuse perioodidel, prognoosib SWPC, et läheneme praegu päikesemaksimumile, mille tippu on oodata millalgi järgmisel suvel.
Kuidas kujunesid auroorid?
Pärast seda, kui CMEd segavad Maa magnetvälja, kiirendavad elektronid piki Maa magnetvälja joont ja suunavad need planeedi pooluste suunas. Need elektronid ergastavad sealseid aatomeid ja molekule ning panevad need kiirgama valgust - see annab helendava valguse, mida me nimetame aurora. Aurora rohelise ja punase helenduse põhjustavad aatomi hapniku ergastatud olekud. Lilla helendus tuleneb ergastatud lämmastikmolekulidest.
Kui kahjulik oli see torm?
Võimsad päikesetormid võivad põhjustada Maa magnetväljade kõikumist, mis võib tekitada ootamatuid elektrivoolusid kaugelektriliinides ja isegi naftajuhtmetes. SWPC andmetel teatati selle nädalavahetuse tormi tagajärjel mõningatest elektrivõrgu häiretest.
Tormid võivad häirida ka GPS-signaale, sundides neid satelliite edastama läbi elektronirikkama ionosfääri, mis on ülemise atmosfääri kiht. Selle nädalavahetuse tormi ajal pidasid mõned USA põllumehed väidetavalt oma istutustööde katkestamise, sest nende GPS-iga varustatud traktorid olid äkki ebatäpsed.
Ja nii nagu voolu juhtimine läbi juhtme soojendab seda, soojendavad ja laiendavad ionosfääri voolud ülemist atmosfääri, suurendades atmosfääri tihedust suurtel kõrgustel. See põhjustab satelliitide suuremat takistust ja nende keerlemist madalamatele orbiitidele.
Kuigi selle nädalavahetuse torm ei tundunud ühtegi satelliiti hävitavat, võib see lühendada mõne satelliidi eluiga. Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics astronoom Jonathan McDowelli sõnul langes Hubble'i kosmoseteleskoop - mis tiirleb umbes 510 kilomeetri kõrgusel Maa pinnast - 11. maist kuni 13. maini umbes 85 meetrit päevas. See on umbes kaks korda rohkem kui eelneva kolme kuu keskmine päevane kiirus.
Vahepeal kujutab AR3664 endast veel üht ohtu - kõrge energiaga osakesi. Kui päikesepunkt peaks lähipäevil mingeid osakesi välja paiskama, siis järgiksid need tõenäoliselt Päikese spiraalseid magnetvälja jooni otse Maale, mis võib kujutada endast kiirgusohtu astronautidele rahvusvahelises kosmosejaamas, ütleb Owens. „Osakeste kiirguse oht suureneb, samal ajal kui geomagnetilise tormi oht väheneb.“
Lisateave: https://www.science.org/content/article/extreme-solar-storm-generated-auroras-and-surprise
