Rozbłysk klasy M7.9 z bardzo szybkim CME (25.06.15)

W czwartek obszar aktywny 2371 wyprodukował jeszcze silniejszy rozbłysk, będący jego największym osiągnięciem odkąd powstał. Po porażce pogodowej w Polsce z 22 czerwca gdy szybko zaistniała ciężka burza magnetyczna kategorii G4 i niesprzyjającej sytuacji w pogodzie kosmicznej po uderzeniu CME z rozbłysku klasy M6.5 przy wielu rozpogodzeniach w kraju, doszło do zjawiska, które przywodzi na myśl powiedzenie "do trzech razy sztuka" - ale czy słowa te zyskają odzwierciedlenie w rzeczywistości?

Do zjawiska doszło o godz. 10:16 CEST. W maksimum rozbłysk osiągnął siłę M7.9 w zakresie rentgenowskim, co jest najsilniejszym zjawiskiem wygenerowanym przez grupę plam 2371 odkąd ona powstała. Rozbłysk ponownie okazał się bardzo rozłożony w czasie i zakończył się dopiero o godz. 11:05 CEST, choć poniżej klasy M emisja rentgenowska zeszła dopiero około 12:30 CEST. Rozbłysk wywołał kilkudziesięciu minutowy blackout radiowy fal wysokich częstotliwości poziomu R2 na osłonecznionej półkuli, towarzyszyła mu także emisja radiowa typu II o prędkości 2056 km/sek. Przy tego typu zjawiskach zaistnienie koronalnego wyrzutu masy jest najczęściej formalnością i także tym razem z CME mamy do czynienia. Teraz jednak zaczyna się pewien kłopot z punktu widzenia osób spragnionych zorzy polarnej.

Emisja rentgenowska z godzin porannych, widoczny długotrwały rozbłysk klasy M7.9 z grupy plam 2371.
(SWPC)

A kłopotem tym jest pozycja obszaru 2371 na tarczy słonecznej w momencie emisji opisywanego rozbłysku. Jak pamiętacie, już we wcześniejszych tekstach w tym tygodniu wspominałem, że aby ewentualne CME z tej grupy plam mogły być kierowane korzystnie do Ziemi, musiałyby wystąpić najpóźniej do środy. Dzisiaj położenie obszaru 2371 na tarczy nie jest już zbyt korzystne względem Ziemi, z każdym dniem będzie coraz gorsze i obecnie bliższa jest mu już zachodnia krawędź tarczy niż jej centralne rejony. Z tego powodu nie może być mowy o bezpośrednim skierowaniu CME ku naszej planecie - w najbardziej optymistycznym scenariuszu możemy liczyć tylko na skierowanie częściowe i uderzenie jedynie "bocznej" słabszej części wyrzutu. Główna i największa część CME niestety została uwolniona wyraźnie na zachód od linii Słońce-Ziemia i ominie naszą planetę.

Teraz dwa światełka w tunelu. Jako pierwsze możemy potraktować fakt, że na zdjęciach z koronografu LASCO C3 w miarę upływu czasu od rozbłysku, zarysowała się słaba sygnatura full-halo poniżej południowo-wschodniej krawędzi tarczy. Znaczy to, że pewna (być może bardzo niewielka) część wyrzutu podąża w naszą stronę. Problem w tym, że cecha full-halo jest w tym wypadku bardzo niesymetryczna i nie ulega wątpliwości, że większość wyrzutu nie jest w nas skierowana - ale pewna może być. Jako drugie światełko w tunelu można potraktować prędkość uwolnienia CME w przestrzeń. Grupa 2371 uczyniła to z rzadko spotykaną prędkością, która w maksimum osiągała 2000 km/sek. co przy bezpośrednim skierowaniu najgęstszej części ku Ziemi (i korzystnym układaniu się właściwości wiatru po uderzeniu) stanowiłoby potencjał do wywołania ciężkiej czy nawet ekstremalnej burzy magnetycznej G4/G5.

Niestety do takiego energicznego CME doszło dopiero dziś, gdy grupa 2371 odsunęła się już od centrum tarczy kończąc okres korzystnego ukierunkowania na Ziemię. Gdyby fragment tego wyrzutu, który prawdopodobnie zmierza ku Ziemi okazał się wystarczająco gęsty (po zdjęciach z koronografów niemożliwym jest jego ocenienie) to mimo braku bezpośredniego skierowania, mógłby on przyczynić się do znacznego wzmożenia aktywności zórz dzięki bardzo obiecującej prędkości (wprawdzie CME wraz z ruchem w przestrzeni zwalnia, a boczne fragmenty nie są uwalniane z taką prędkością, to jednak nadal stwarza to możliwość hipotetycznego uderzenia ze znaczną prędkością, zwłaszcza że nastąpi to krótko po wcześniejszym środowym CME, które mogło "oczyścić" drogę nadciągającemu wyrzutowi). Już nie raz przekonaliśmy się, że wyrzuty uwolnione z obszarów aktywnych w podobnym położeniu do obecnego 2371 lub nawet nieco mniej korzystnym potrafią wywoływać aktywność zórz po szerokości umiarkowane (np. w lutym 2014), ale czy tym razem też tak się stanie?

Belgijski instytut SIDC prognozuje uderzenie wyrzutu w Ziemię jutro, 26 czerwca około godz. 18:00 CEST z możliwością wywołania ciężkiej burzy magnetycznej (G4 / Kp=8). To bardzo odważna prognoza, zwłaszcza biorąc pod uwagę wspomniany fakt, że cecha full-halo na zdjęciach jest bardzo niesymetryczna, a fragment CME skierowany w Ziemię równie dobrze może być dość słaby i niewystarczający do wywołania aż tak aktywnej burzy. Najwidoczniej SIDC największe nadzieje pokłada dzięki nadzwyczajnej prędkości wystrzelenia CME w przestrzeń. Model WSA-Enlil agencji SWPC zakłada, że główna część CME, która została skierowana na zachód od Ziemi przetnie orbitę naszej planety z 26 na 27 czerwca około 02:00 CEST, zaś skrajna boczna część wyrzutu przemieszczająca się znacznie wolniej uderzy w Ziemię dopiero 16 godzin później, tj. w sobotę około godz. 18:00 CEST, z możliwością wywołania umiarkowanej burzy kategorii G2 (Kp=6). Z kolei model CME agencji NASA prognozuje uderzenie bocznej części wyrzutu 27 czerwca około 08:00 CEST zakładając warunki podobne co SWPC.

Rzadko mamy do czynienia z tak rozbieżną oceną sytuacji. Belgijski SIDC, który trafnie przewidział ciężką burzę i czas poniedziałkowego uderzenia CME (jak i czas środowego wyrzutu) sugeruje bardzo szybkie uderzenie w około 32 godziny od rozbłysku i poważny wzrost aktywności geomagnetycznej z 26 na 27 czerwca. Model NASA wyznacza czas uderzenia na sobotę około 08:00, a model SWPC około 18:00 CEST, czyli całą dobę później od predykcji belgijskiego SIDC, sugerując jedynie burzę umiarkowanej siły (G2). W tych dużych rozbieżnościach zgoda panuje tylko w jednym aspekcie - każda z agencji zakłada, że będziemy mieli do czynienia z częściowym uderzeniem bocznej, mniejszej części wyrzutu.

Prognoza modelu WSA-Enlil, cz. 1: główna najszybsza część CME przecina orbitę Ziemi z 26 na 27 czerwca około 02:00 CEST, jednak słabsza i wolniejsza boczna część wyrzutu dociera do Ziemi z większym opóźnieniem (następna grafika).
(SWPC)

Prognoza modelu WSA-Enlil, cz. 2: słabsza, boczna część CME dociera do Ziemi 27 czerwca około godz. 18:00 CEST, wywołując wzrost prędkości wiatru z 400 do ponad 600 km/sek. i gęstości do ponad 20 protonów/cm3. To nie są zbyt optymistyczne warunki dla silniejszej burzy (G3 i wyższej). (SWPC)

CME na kolejnych zdjęciach z koronografu LASCO C3 w odstępach 60-minutowych.
(SOHO)

CME z rozbłysku klasy M7.9 zostało w większości skierowane na zachód od linii Słońce-Ziemia, jednak widoczna jest cecha full-halo (asymetryczne) poniżej południowo-wschodniej krawędzi tarczy - to sugeruje, że słabsza część CME podąża w kierunku Ziemi. Niestety skrajne części CME są zwykle mniej gęste i poruszają się wolniej od głównej, która tym razem z pewnością nas ominie.
(SOHO)

I tak właściwie to wygląda. Są przesłanki bardzo obiecujące (naprawdę rzadko mamy do czynienia z taką prędkością uwolnienia CME), ale są też i takie, które nakazują patrzeć z niepewnością na predykcję burzy o tak wysokiej aktywności sugerowaną przez belgijski SIDC.

Niestety mamy do czynienia z wyjątkowo problematycznym zjawiskiem w kwestii prognozy. Zdjęcia z koronografów z jednej strony dają nadzieję na dotarcie jakiejś części CME do Ziemi, a przy wspomnianej niezwykle wysokiej prędkości uwolnienia nawet niewielki fragment wyrzutu może teoretycznie mieć potencjał do wywołania wzmożonej aktywności geomagnetycznej, w razie odpowiedniej "współpracy" jego pola magnetycznego (Bz) z ziemskim. Z drugiej strony widzimy jasno, że większość CME nas ominie, a fragment mogący podążać w naszą stronę trudno ocenić pod kątem jego rzeczywistego potencjału dla aktywności zórz polarnych. Pozostaje mieć nadzieję, że jest wystarczająco gęsty, że uderzy z wysoką prędkością podobnie jak CME z poniedziałku, które wywołało burzę G4, i że warunki wiatru po jego uderzeniu będą układały się na naszą korzyść w przeciwieństwie do środy - zwłaszcza, że prognozy pogody na pierwszą jak i drugą weekendową noc są jeszcze bardziej optymistyczne.

Czy więc na początek ostatniego czerwcowego weekendu będziemy mogli powiedzieć z radością "do trzech razy sztuka"? To wielki znak zapytania. Przyznam, że z wyjątkowo wielką ciekawością będę obserwować rozwój sytuacji, bo w świetle powyższych faktów i pamiętając jakie rzeczy działy się dawniej przy podobnych zjawiskach, nie mam odwagi obstawiać jakiegokolwiek scenariusza. Każdy wariant rozwoju akcji jest prawdopodobny.

Dla formalności na koniec - na blogu zaczyna obowiązywać szósta w tym roku "gotowość zorzowa" - jest ona podyktowana głównie prognozą instytutu SIDC. 22 czerwca doświadczyliśmy ciężkiej burzy kategorii G4 i zórz polarnych nie tylko nad Polską, ale i wieloma krajami sąsiadującymi - niestety przy bardzo pochmurnej pogodzie. 24 czerwca przy większej ilości rozpogodzeń wyrzut koronalny po uderzeniu nie współpracował z ziemskim polem magnetycznym wystarczająco dobrze i spodziewana silna burza nie zaistniała. Może zatem na ostatnią chwilę tuż przed zniknięciem grupy 2371, ratunkiem dla osób spragnionych zórz okaże się niezbyt dobrze skierowany ku Ziemi wyrzut, ale który został uwolniony z rzadko spotykaną prędkością, będącą według niektórych prognoz potencjalnym światełkiem w tunelu?

W razie ewentualnego rozwoju sytuacji, wpis tradycyjnie będzie aktualizowany.

AKTUALIZACJA 26.06 / 22:00 CEST

Minęły cztery godziny od spodziewanego w prognozie SIDC uderzenia fragmentu CME, które nie nastąpiło. Warunki wiatru słonecznego pozostają niezmiennie słabe, prędkość 480 km/sek, gęstość około 1 protona/cm³. Dane zbierane przez sondę ACE nie wskazują, aby w najbliższych godzinach sytuacja miała się zmienić, co może oznaczać, że bardzo odważna prognoza SIDC okaże się błędna, a wyrzut dotrze do nas w sobotę tak jak prognozuje to SWPC i przytoczony wyżej model WSA-Enlil. Jak dotąd w pogodzie kosmicznej panuje cisza.

AKTUALIZACJA 27.06 / 12:50 CEST

Od kilku godzin jest rejestrowany znaczny wzrost prędkości wiatru słonecznego z mniej niż 500 do ponad 750 km/sek. (momentami ponad 850 km/sek.) jednak wzrost ten był w godzinach porannych stopniowy, a nie nagły, co może oznaczać efekt dotarcia do Ziemi strumienia wiatru podwyższonej prędkości z dziury koronalnej, która kilka dni temu znajdywała się nieopodal centrum tarczy słonecznej. Przemawia za tym też fakt stopniowego spadku gęstości wiatru następującego po stopniowym wzroście prędkości, co jest cechą charakterystyczną dla uderzeń strumieni wiatru z dziur koronalnych. Przy uderzeniach CME zmiana warunków powinna być nagła, podczas gdy na zbiorze danych z ACE widać znaczne rozłożenie w czasie. Mimo takiej zmiany warunków aktywność geomagnetyczna pozostaje wyciszona z uwagi na niekorzystne skierowanie składowej Bz wiatru ku północy. Belgijski SIDC twierdzi, że zmiana warunków to efekt uderzenia oczekiwanego CME, jednak charakterystyka zmiany warunków wiatru specjalnie za tym nie przemawia. Wiatr z dziury koronalnej miał osiągnąć Ziemię właśnie 27 czerwca.

Jeśli to rzeczywiście efekt uderzenia CME zgodnie z twierdzeniem SIDC, to uderzenie niestety okazało się słabe i trudno oczekiwać silniejszej burzy w późniejszych godzinach. Jeśli zaś to efekt wejścia Ziemi w strumień z dziury koronalnej co sugeruje powolny a nie nagły wzrost prędkości, to uderzenie CME może dopiero nastąpić - sytuacja nie jest zupełnie jasna, magnetometry również nie zarejestrowały zaburzeń charakterystycznych dla uderzeń CME.

AKTUALIZACJA 28.06 / 12:50 CEST

Inna zmiana warunków wiatru słonecznego poza tą z sobotniego poranka już nie zaistniała, co oznacza, że wspomniany wyżej wzrost prędkości musiał być efektem dotarcia słabego fragmentu CME, być może skumulowanego ze strumieniem wiatru z dziury koronalnej, skutkiem czego nastąpił spadek gęstości. Możliwe też, że był to efekt jedynie wiatru z dziury koronalnej, na co wskazywała charakterystyka zmian właściwości wiatru rozłożona w czasie, a sam wyrzut okazał się w ogóle zbyt słaby do zarejestrowania jego uderzenia. Bez względu na to aktywność geomagnetyczna nie zdołała wzrosnąć za sprawą niekorzystnego, północnego skierowania pola magnetycznego wiatru słonecznego, choć gdyby było ono południowe, uderzenie wiatru z zaobserwowaną prędkością przekraczającą 800 km/sek. byłoby spokojnie wystarczające do wywołania silnej burzy magnetycznej kategorii G3. Niestety tak się nie stało i znaczny wzrost prędkości przy północnym skierowaniu Bz nie miał znaczenia dla wzrostu aktywności zórz polarnych. Odważna prognoza SIDC zgodnie z przypuszczeniami okazała się przesadzona, ale co ciekawe przesadzone okazały się też prognozy agencji SWPC, sugerujące burzę magnetyczną kategorii G2. Powiedzenie "do trzech razy sztuka" nie będzie więc tym razem miało swojego urzeczywistnienia.

Osobom spragnionym zórz polarnych pozostaje wyczekiwać pojawienia się nowych grup plam, które będą mogły stać się potencjalnymi następcami zachodzącej dziś na niewidoczną z Ziemi półkulę słoneczną grupę plam 2371. Po tym maratonie z serią rozbłysków i wyrzutów kierowanych w stronę Ziemi czeka nas teraz okres bardzo niskiej aktywności słonecznej, tarcza jest niemal pusta, na szczęście całkowicie czysta w najbliższych dniach nie powinna się stać za sprawą powrotu dawnej grupy 2360 (choć już zanikającej) jak i potencjalnej grupy plam formującej się w okolicach centrum tarczy. Szkoda, ale znowuż taka loteria w pogodzie kosmicznej nie jest niczym nowym. Na początku lipca ukaże się tradycyjne opracowanie burz magnetycznych ostatniego tygodnia, w tym drugiej pod względem siły w tym cyklu burzy kategorii G4 z 22-23 czerwca. Czytelników bloga, którzy mimo pochmurnej aury złowili tamtej nocy zorzę polarną z Polski czy innych krajów i którzy chcieliby by ich zdjęcia zostały w opracowaniu przedstawione tak jak przed trzema miesiącami, zapraszam do kontaktu i wysłania podpisanych fotografii wraz z lokalizacją, z której obserwacje zostały przeprowadzone na kontakt@polskiastrobloger.pl lub umieszczania zdjęć zjawiska na fejsbukowym profilu bloga. Całej reszcie dziękuję za tutejszą obecność i wspólne śledzenie zmian w pogodzie kosmicznej przez ten jak dotąd najaktywniejszy w roku tydzień. Miejmy nadzieję, że w tym cyklu słonecznym jeszcze nie raz Słońce zapewni nam podobne emocje, ale życzmy sobie, by działo się to przy okazji panowania korzystniejszej aury nad naszym krajem.

Skrótowy komentarz do bieżącej aktywności słonecznej - Solar Update

Warunki aktywności słonecznej i zórz polarnych na żywo wraz z objaśnieniami - podstrona Pogoda kosmiczna.

Bądź na bieżąco ze zjawiskami astronomicznymi i zapleczem amatora astronomii - dołącz do stałych czytelników bloga na Facebooku lub GooglePlus.