Rozbłysk o podwójnym maksimum (M2.0 i M2.6) z CME full-halo skierowanym bezpośrednio ku Ziemi (21.06.15)

Rozbłysk nadziei dla obserwatorów. Tak pozwoliłem sobie nazwać aktualizację zamieszczoną dla Was na sąsiedniej podstronie Solar Update dzisiejszego popołudnia. Jeśli określenie to okaże się przesadzone, to będzie to niewątpliwie bardzo ponury i nieśmieszny żart ze strony Słońca, albowiem na ten moment wszystkie dane przesłane przez sondy i koronografy jednoznacznie wskazują, że czeka nas wysoka szansa na zorzowe emocje dla szerokości umiarkowanych, w tym Polski. Pora na opracowanie zjawiska.

Nikogo chyba nie dziwi źródło rozbłysku - doszło do niego oczywiście w obszarze aktywnym 2371, który od wczoraj jest największą grupą plam, jaka do tej pory powstała na Słońcu w 2015 roku. Z dniem dzisiejszym jej rozmiary uległy dalszej rozbudowie, do 1120 milionowych powierzchni (grubo ponad 3 mld km²). Takie rozmiary czynią go dostrzegalnym gołym okiem bez dodatkowej optyki, z jedynie z wykorzystaniem samego filtra typu ND-5, szkła spawalniczego DIN10-14 czy podczas samego skrywania się tarczy słonecznej pod horyzont, gdy blask gwiazdy jest wtedy znacznie stłumiony przez ziemską atmosferę. Na wszelki wypadek celem przypomnienia dla nowicjuszy - tekst dot. bezpiecznych metod obserwacji Słońca.

W niedzielę grupa 2371 rozpoczęła trzydniową wędrówkę przez centrum tarczy słonecznej, co oznacza jej bezpośrednie skierowanie na Ziemię. To z kolei oznacza, że każdy wyrzut koronalny po ewentualnych rozbłyskach w tej grupie, ma bardzo wysokie szanse na uwolnienie w naszym kierunku. A ponieważ w dalszym ciągu obszar 2371 posiada najbardziej niestabilny typ pola magnetycznego beta-gamma-delta czyniący go kandydatem do emisji silnych rozbłysków, niewykluczone, że przez najbliższych kilka dni pojawią się tutaj czekać inne, osobne optymistyczne opracowań w stylu niniejszego.

"Rozbłysk nadziei" na pierwszy dzień astronomicznego lata był długotrwałym zjawiskiem w grupie 2371, który charakteryzował się podwójnym maksimum. Podczas pierwszej fazy w maksimum energia zjawiska uplasowała się w klasie M2.0 w zakresie rentgenowskim, po czym w bardzo powolnym tempie zaczęła opadać. Nim jednak zjawisko dobiegło końca, siła rozbłysku znów zaczęła rosnąć i zatrzymała się na poziomie M2.6 - w razie gdyby było to zjawisko impulsywne (o czasie trwania rzędu 1-10 minut) najpewniej skończyłoby się tylko na blackoucie radiowym poziomu R1, który miał dziś miejsce na osłonecznionej półkuli, bez wyrzutu koronalnego.

Ponieważ jednak rozbłysk był długotrwały, a w jego czasie doszło do emisji radiowej typu II i typu IV - możemy mówić o silnym zjawisku. Podczas rozbłysku doszło do uwolnienia rozległego koronalnego wyrzutu masy typu symetrycznego full-halo (uwalniana materia z perspektywy Ziemi na zdjęciach z koronografów LASCO rozprzestrzenia się w maksymalnie rozległy sposób, na pełnych 360 stopniach wokół przysłoniętej tarczy słonecznej). Z uwagi na położenie obszaru 2371 na tarczy, jest stuprocentowa pewność, iż CME posiada bezpośrednie skierowanie ku Ziemi. Pytanie czy uderzenie w magnetosferę będzie wystarczające do wzrostu aktywności zórz polarnych po szerokości umiarkowane?

Szansa jest niewątpliwie bardzo wysoka, zwłaszcza, że w momencie dotarcia CME do Ziemi magnetosfera wciąż może być niestabilna po zaburzeniach z poprzednich godzin i w efekcie skumulowania się kilku czynników, o czym za chwilę. Na podstawie zdjęć z koronografów, prędkość uwolnienia wyrzutu szacowana jest w przedziale 1000-1300 km/sek. Oznacza to, że uderzenia CME w magnetosferę można się spodziewać już jutro - 22 czerwca około godz. 17:00 CEST (+/- 6 godzin). Wszystko wskazuje na to, że wyrzut koronalny z niedzielnego podwójnego rozbłysku z uwagi na wysoką prędkość uwolnienia "dogoni" poprzednie CME i wchodząc z nim w interakcję pozwoli na większy wzrost aktywności geomagnetycznej. Model WSA-Enlil prognozujący ruch CME zakłada po uderzeniu wyrzutu imponujący wzrost gęstości wiatru słonecznego do ponad 70 protonów/cm³ i prędkość mogącą osiągać lub przekraczać 800 km/sek. W realnym scenariuszu pod uwagę należy brać ewentualność silnej burzy magnetycznej kategorii G3, z niewykluczonym prawdopodobieństwem ciężkiej kategorii G4 (prognoza belgijskiego SIDC), o ile właściwości wiatru słonecznego będą układały się w sprzyjający obserwatorom sposób - a więc przede wszystkim potrzebne będzie południowe skierowanie pola magnetycznego wiatru słonecznego.

Animacja ze zdjęć koronografu LASCO C3 ukazująca podręcznikowy przykład CME typu symetrycznego full-halo z perspektywy naszej planety - to stuprocentowa gwarancja, że wyrzut zmierza bezpośrednio ku Ziemi. Zobacz również wideo.
(SOHO)

Model WSA-Enlil prognozuje czas dotarcia CME 22 czerwca na godz. 17:00 CEST (+/- 6 godzin).
(SWPC) 

Trudno przewidzieć jak zachowa się magnetosfera i jak wzrośnie aktywność geomagnetyczna w wyniku skumulowania się tak wielu czynników. Poza bowiem dynamicznie uwolnionym CME full-halo z niedzielnego poranka zmierza do nas strumień wiatru podwyższonej prędkości z dziury koronalnej, który ma osiągnąć Ziemię 24 czerwca, oraz mniejszy wyrzut koronalny z jednego z mniej znaczących rozbłysków w grupie 2371 uwolniony w piątek. CME z niedzielnego podwójnego rozbłysku nie będzie miało żadnych trudności by "dogonić" swojego słabszego poprzednika jak i wspomniany strumień z dziury koronalnej, więc mogą czekać nas okresy z imponującą gęstością wiatru (co przekłada się na intensywność zórz w połączeniu z wysoką prędkością) i każdy wariant zakładający znaczącą burzę magnetyczną jest prawdopodobny.

Przypomnę jeszcze to, o czym zwykle piszę w tekstach dotyczących aktywności słonecznej po marcu 2014 roku. Od pewnego czasu jesteśmy ewidentnie w trakcie fazy spadkowej 24. cyklu aktywności słonecznej, po podwójnym maksimum uznawanym na dziś za kraniec roku 2011 i pierwszy kwartał roku 2014. W trakcie faz spadkowych pomiędzy maksimum a minimum podczas poprzednich cykli zawsze dochodziło w sporadycznych przypadkach do rozbłysków wywołujących znaczne burze magnetyczne, których nie powstydziłoby się samo maksimum słoneczne. Przez miesiąc od połowy maja tarcza słoneczna była niemal pusta, a liczba Wolfa momentami osiągała wartości mniejsze od 20. Czerwiec przynosi nam teraz pojedynczą, acz rozbudowaną grupę 2371, co jest wręcz naśladownictwem wielu podobnych sytuacji z 23. cyklu (maksimum 2001-2003, ale pamiętne burze G5 występowały również w latach 2004-2005). Być może burza, jaka nas czeka po niedzielnym rozbłysku okaże się być jedną z tych silniejszych, które będziemy wspominać jako te z fazy spadkowej bieżącego 24. cyklu aktywności słonecznej. Podobnie z resztą można mówić o tegorocznej marcowej burzy G4 po rozbłysku na tyle słabym, że będącym poza sferą większego zainteresowania.

Jasnym i całkowicie uzasadnionym w świetle dostępnych danych z sond jest ogłoszenie na Polskim AstroBlogerze drugiego stanu "gotowości zorzowej", który po dotarciu CME do Ziemi ma bardzo wysokie szanse zmienić się w główny "alarm" dla obserwatorów w Polsce na noc z poniedziałku na wtorek.

W kwestii warunków obserwacyjnych potencjalnych zórz polarnych niestety nie będziemy mieli łatwego zadania - dziś rozpoczęło się astronomiczne lato, kończy się najdłuższy dzień, więc przed nami najkrótsza noc - województwa północne zmagają się teraz z najjaśniejszymi zmierzchami w roku. W województwach południowych mimo, iż trwają białe noce, jest zauważalnie ciemniej, jednak tu znowu należy zwrócić uwagę na większą trudność w kwestii zórz z uwagi na szerokość geograficzną. Księżyc szczęśliwie zmierza dopiero do I kwadry i nie będzie stanowił utrudnienia. Po tych dwóch czynnikach astronomicznych pozostaje trzeci - meteorologiczny, od którego będzie zależało, ile dostaniemy szans na ewentualne zorzowe łowy w razie niepewnej pogody. W jutrzejszym dniu wielce prawdopodobne aktualizacje tego tekstu, zatem proszę czuwać i śledzić komentarz na podstronie Solar Update, gdzie staram się wrzucać skróty bieżącej sytuacji.

AKTUALIZACJA 22.06 / 12:00 CEST

Od kilku godzin w otoczeniu Ziemi rejestrowany jest duży wzrost strumienia protonów niskoenergetycznych, skutkujący burzą promieniowania poziomu S2. Możliwe drobne zakłócenia w pracy satelitów i zaburzenia sygnałów radiowych na falach wysokich częstotliwości. To kolejny symptom nadciągania do Ziemi koronalnego wyrzutu masy z niedzielnego rozbłysku. Oczekiwane CME w efekcie skumulowania się z poprzednim wyrzutem, który dotarł do nas w niedzielę popołudniu i strumieniem wiatru podwyższonej prędkości z dziury koronalnej, może doprowadzić w sprzyjających okolicznościach do przynajmniej silnej burzy magnetycznej kategorii G3. Najwięcej będzie zależało od dominacji konkretnego skierowania pola magnetycznego wiatru słonecznego (Bz) w wyrzucie koronalnym - trzymajmy kciuki, aby było ono południowe. W innej sytuacji przy północnym wskaźniku Bz jak miało to miejsce poprzedniej nocy, aktywność geomagnetyczna jest skutecznie tłumiona, a większość cząsteczek CME nie ma szansy przeniknąć do atmosfery na skutek zawsze północnego skierowania pola magnetycznego Ziemi. Ponieważ model WSA-Enlil szacuje czas uderzenia na godz. 17:00 CEST z 6-cio godzinnym marginesem błędu, obecnie jesteśmy już w okienku czasowym, podczas którego wyrzut może do nas dotrzeć. Na razie sonda ACE nie rejestruje wzrostu prędkości wiatru sugerującego zbliżanie się wyrzutu, co przy takim czasie prognozy jest jeszcze zrozumiałe.

AKTUALIZACJA 22.06 / 18:20 CEST

Sonda ACE znajdująca się w punkcie Lagrange'a L1 na linii Słońce-Ziemia rejestruje coraz wyraźniejszy stopniowy wzrost strumienia niskoenergetycznych protonów i elektronów świadczący o znajdującym się w drodze do nas CME. Mimo osiągnięcia punktu środkowego okienka czasowego prognozy, nie zarejestrowała ona jeszcze nagłego skoku głównych parametrów świadczących o dotarciu wyrzutu, wiatru i gęstości. Gdy to nastąpi, po około godzinie CME osiągnie Ziemię. W chwili obecnej prędkość wiatru słonecznego wynosi około 440 km/sek., gęstość około 8-10 protonów/cm³, Bz wyraźnie północny (+4,5 nT) wygaszający aktywność geomagnetyczną. Sześciogodzinny zakres błędu prognozy momentu uderzenia CME oznacza koniec okienka czasowego około godz. 00:00 CEST (co nie wyklucza spóźnionego dotarcia wyrzutu w razie większego błędu prognozy).

AKTUALIZACJA 22.06 / 19:20 CEST

Rozpoczęła się burza magnetyczna kategorii G1 z zasięgiem na okołobiegunowych szerokościach geograficznych. Indeks Kp osiągnął wartość 5 w 9-cio stopniowej skali o godz. 18:12 CEST. Ponieważ jednak najbardziej oczekiwane CME z niedzielnego rozbłysku jeszcze nie dotarło, obecna burza jest efektem wcześniejszego napływu porcji wiatru słonecznego ze słabszego wyrzutu, który dotarł rano i być może interakcji z tym, który dotarł do nas wczoraj. Obecna aktywność geomagnetyczna nie jest więc tą, której należy oczekiwać po dotarciu najbardziej obiecującego CME.

AKTUALIZACJA 22.06 / 20:20 CEST

Koronalny wyrzut masy osiągnął właśnie sondę ACE. Widoczny jest nagły skok prędkości wiatru z 440 do ponad 700 km/sek. i gęstości z 8-10 do ponad 30 protonów/cm³. Za około 45-60 minut CME osiągnie Ziemię. Jednocześnie widoczna jest zmiana w skierowaniu wskaźnika Bz na południowy, który może ułatwić silny rozwój aktywności geomagnetycznej. Bardzo dobry prognostyk w kontekście pogody kosmicznej, zapowiada się silne uderzenie wyrzutu.

Niestety pogoda ziemska nie napawa optymizmem. Krótki rzut oka na aktualne zdjęcia satelitarne zachmurzenia nad Polską nie pozostawia złudzeń i sugeruje w większości kraju całkowite zachmurzenie na najbliższe godziny, co może oznaczać powtórkę z lipca 2012. Front atmosferyczny z wyładowaniami przesuwa się stopniowo w kierunku wschodnim i nie ma szans, aby w najbliższych godzinach sytuacja meteorologiczna miała ulec zmianom na korzyść.

Jednocześnie Słońce wyemitowało przed kilkunastoma minutami długotrwały rozbłysk klasy M6.5, będący najsilniejszym zjawiskiem od ponad dwóch miesięcy. Jeśli towarzyszy mu CME (charakterystyka czasowa na to wskazuje), możemy się spodziewać kolejnego wyrzutu skierowanego w Ziemię, jaki może do nas dotrzeć w połowie tygodnia licząc na bardziej optymistyczną pogodę. Na razie jednak czekajmy na efekty uderzenia wczorajszego wyrzutu.

CME silnie uderzyło w ACE. Ziemię wyrzut osiągnie w ciągu najbliższej godziny.
(SWPC)

AKTUALIZACJA 22.06 / 20:35 CEST

Prędkość wiatru słonecznego rejestrowana przez ACE zbliża się już do 800 km/sek. co stanowi niemal dwukrotność wartości sprzed kilku godzin. Pole magnetyczne wiatru słonecznego jest silnie południowe (-35nT), a gęstość około 30-40 protonów/cm³. Utrzymanie się takich warunków może zaowcować w najbliższych godzinach każdą silną burzą magnetyczną.

Dopisane 20:45 CEST: Już w tym momencie mamy burzę kategorii G2 (Kp=6), mimo, że pełnia uderzenia CME jeszcze nie nastąpiła, a do Ziemi docierają dopiero jego zewnętrzne warstwy.

Dopisane 21:00 CEST: Pole magnetyczne wiatru słonecznego w CME wyjątkowo korzystnie "współpracuje" z ziemskim polem magnetycznym, co może szybko doprowadzić do imponującej burzy magnetycznej. Odchylenie Bz silnie południowe (-39,5 nT).

Warunki wiatru słonecznego coraz bardziej wskazują na minimum silną (G3) burzę magnetyczną.
(ACE)

AKTUALIZACJA 22.06 / 21:10 CEST

ALARM ZORZOWY. Mamy ciężką burzę magnetyczną kategorii G4 (Kp=8), która zależnie od zmian parametrów w kolejnych godzinach może ulec intensyfikacji do maksymalnej, ekstremalnej G5, ponieważ są to dopiero pierwsze momenty oddziaływania CME. Sytuacja w pogodzie kosmicznej jest teraz całkowicie jasna i korzystna dla polskich obserwatorów - zorze polarne występują nad szerokościami umiarkowanymi. Niestety przy obecnej pogodzie trudno oczekiwać jakichkolwiek potwierdzeń po zmierzchu. Sugeruję wypatrywać każdych rozpogodzeń od północnej strony nieba, ponieważ przy obecnych warunkach wiatru słonecznego zorze polarne mogą okazać się imponująco jasne i widoczne nawet w okolicach zmierzchu żeglarskiego, przy Słońcu schowanym 6-12 stopni pod horyzont. CME ledwo dotarło do Ziemi i wywołało burzę równie poważną, którą mieliśmy w marcu, a to dopiero początek. Warto być świadomym warunków, które należy jak najpełniej spełnić przy obserwacji zórz z Polski.

22:05 CEST: Od kilkunastu minut Bz zauważalnie zmienił skierowanie na północne, co może hamować rozwój aktywności geomagnetycznej. Prędkość wiatru około 620 km/sek., gęstość 20-30 protonów/cm³. W chwili obecnej burza nie posiada takiej intensywności jak przed godziną, ale widoczność zjawiska na szerokościach umiarkowanych wciąż pozostaje realna. Przy obecnym skumulowaniu się trzech CME jakie do nas dotarły w ostatnich 24 godzinach każdy wariant rozwoju sytuacji jest realny.

23.06 / 00:00 CEST: Warunki aktywności geomagnetycznej są bardzo zmienne i choć zaczęliśmy od ciężkiej burzy G4, to obecnie północne skierowanie Bz tłumi aktywność zórz.

Dzisiejszego "alarmu zorzowego" najpewniej nie uda się w Polsce wykorzystać z uwagi na zachmurzenie nieba. Chmury pokrywają większość regionów, w wielu miejscach występują opady deszczu i słabe burze. W razie rozpogodzeń czujność obserwatorów jest oczywiście zalecana, ponieważ w chwilach korzystnego skierowania pola magnetycznego wiatru słonecznego ku południu (od pewnego czasu dominuje niestety północne, ale to czynnik zmienny) przez najbliższe godziny można oczekiwać kontynuacji burzy z zorzami nad szerokościami umiarkowanymi. Niestety wiele tej czujności nie zostaje, ponieważ za około trzy godziny nad Polską już zacznie się rozjaśniać.

Możliwe jednak, że już niebawem otrzymamy rekompensatę za dzisiejsze niepowodzenie. Szczegóły na blogu ukażą się w nowym wtorkowym tekście.

AKTUALIZACJA 23.06 / 13:00 CEST

Burza magnetyczna nadal trwa (obecnie G2, Kp=6). Do godz. 03:00 CEST burza pozostawała silna (G3) po czym znów nabrała intensywności do ciężkiej kategorii G4. Zorze polarne zostały zaobserwowane w sporadycznych rozpogodzeniach nawet z Podkarpacia i Czech, zatem zasięg zjawiska bez trudu objął całą Polskę i kraje na południe od nas. Aktywność geomagnetyczna pozostaje podwyższona, trudno w tym momencie przewidywać jak sytuacja będzie się zmieniać w kolejnych godzinach.

Indeks Kp za ostatnie godziny. Widoczna m.in. sześciogodzinna burza kategorii G4, jeden epizod z silną burzą G3 w trakcie nocy z 22/23.06.2015 r.
(SWPC)

13:20 CEST: Aktualne dane z sondy ACE wskazują na ciągłe występowanie zórz nad szerokościami umiarkowanymi, w tym Polską. Burza wprawdzie osiąga teraz tylko kategorię G2, jednak silne i ciągłe przez wiele godzin południowe skierowanie pola magnetycznego wiatru słonecznego podtrzymuje wzmożoną aktywność geomagentyczną. Dwie godziny temu zarysował się kilkunastominutowy okres z prędkością wiatru przekraczającą 1000 km/sek. W przypadku panowania nocy nad Polską byłby to teraz kolejny alarm, niestety jednak znajdujemy się obecnie w trakcie niemal najdłuższego dnia i nie jest pewnym, czy aktywność burzy na takim poziomie utrzyma się do wieczora. Gotowość zorzowa obowiązuje na najbliższy wieczór do odwołania.

18:00 CEST: Wygląda na to, że burza ma się ku końcowi. Skierowanie pola magnetycznego wiatru słonecznego stało się północne i utrzymuje się tak od kilku godzin, co przy wcześniejszym spadku prędkości wiatru do około 600 km/sek. i gęstości poniżej 10 protonów/cm³ może być końcowym etapem drugiej pod względem siły burzy magnetycznej w obecnym cyklu słonecznym. Brak zmian na korzyść w najbliższym czasie będzie równoznaczny z zakończeniem burzy i odwołaniem gotowości na dzisiejszy wieczór. (obowiązuje jednak już kolejna, na okres z 24/25 czerwca).

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

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