Umiarkowana burza magnetyczna kategorii G2 (31.12.2015). Zorzowe fajerwerki nad Polską na pożegnanie roku

Rok, który bez wątpienia zostanie zapamiętany także jako rok zórz polarnych w Polsce, zakończył się siódmym wystąpieniem tego zjawiska nad umiarkowanymi szerokościami geograficznymi sprawiając, że na niebie dostrzec i sfotografować można było nie tylko fajerwerki pirotechniczne z okazji Sylwestra, ale i te pochodzące ze Słońca. Rok 2015 zakończył się w chyba jedyny słuszny sposób, przynosząc jednocześnie zorzowe otwarcie 2016 roku, gdy aż do godzin porannych nad wysokimi, a okresowo także umiarkowanymi szerokościami, na niebie wyróżniała się zieleń czy purpura. Czas na opracowanie ostatniej za 2015 rok burzy magnetycznej, która po raz siódmy przyniosła Polakom zjawisko zarezerwowane przede wszystkim dla strefy okołobiegunowej.

Zacząć właściwie miało się już w noc z 30 na 31 grudnia. Niektórzy pisali nawet, że woleliby opóźnienia o dobę tak, aby to w samego Sylwestra miał miejsce największy rozwój akcji. Ja z kolei pisałem, że choć zorze nie są pewne, to nie zdziwiłbym się, gdyby taki piękny dla pasjonata astronomii rok zakończyłby się takim pięknym akcentem. Słońce więc sprawiło to, na co wszyscy, nie tylko w Polsce, czekali. Aby to na tę ostatnią noc niebo rozbłysło zorzowymi fajerwerkami, przedłużając ten bal noworoczny aż do godzin porannych.

Uderzenie koronalnego wyrzutu masy (CME) po rozbłysku klasy M1.9 z 28 grudnia spodziewane było przez modele komputerowe agencji SWPC i NASA w noc z 30 na 31 grudnia około godz. 21:00 CET z siedmiogodzinnym zakresem błędu. Wyrzut uderzył w Ziemię nad ranem 31 grudnia około godz. 02:00, a więc mieszcząc się w zakresie błędu prognozy NASA, jednak efekty uderzenia przez wiele początkowych godzin były daleko poniżej oczekiwań. Nie dość, że było słabo ze wzrostem prędkości wiatru - bo ten nastąpił z 370 do około 470 km/sek. przy wzroście gęstości do 20-30 protonów/cm³, to na dodatek główny czynnik decydujący o rozwoju aktywności geomagnetycznej - skierowanie pola magnetycznego wiatru słonecznego (składowa Bz) był bardzo niestabilny i co rusz zmieniał skierowanie z północnego na południe i na odwrót, przy zwykle słabym natężeniu i uniemożliwianiu tym samym znaczącego rozwoju akcji.

Sytuacja zaczęła się zmieniać w godzinach popołudniowych. Stabilna zmiana w skierowaniu Bz na południowe o słabym natężeniu pozwoliła na rozwój aktywności zórz do poziomu burzy magnetycznej kategorii G1, co było wciąż zbyt słabą aktywnością by można myśleć o sukcesie obserwacji zjawiska z Polski, ale jeszcze przed 15:00 CET silniejsze natężenie południowego skierowania Bz wywołało kolejny wzrost aktywności geomagnetycznej do burzy kategorii G2, która wiąże się już z połowiczną szansą na wystąpienie zórz w Polsce, jednocześnie bez całkowitej gwarancji dawanej przez silną burzę G3, która ostatecznie nie zaistniała.

Nie przeszkodziło to jednak w siódmym uwidocznieniu się zórz polarnych nad naszym krajem w 2015 roku, a drugim już w grudniu (poprzednio 20 grudnia). Nigdy wcześniej w 24. cyklu aktywności słonecznej nie wchodziliśmy w Nowy Rok z obowiązującym alarmem zorzowym dla Polski, teraz jednak przyszła pora na pierwszą taką sytuację. Zjawisko raportowane było przez czytelników już od godzin popołudniowych, choć większość relacji - także tych późniejszych, zawierała w sobie informacje o niedostrzegalności lub bardzo słabej widoczności zórz okiem nieuzbrojonym, co nadrabiać mogły tylko czułe matryce aparatów fotograficznych. Niestety gęstość wiatru słonecznego podczas tej burzy była na ogół bardzo niska, poniżej 10 protonów/cm³, co normalnie jest stanem obserwowanym wręcz podczas spokojnych warunków pogody kosmicznej. W większej dynamice zjawiska nie pomagała także dość uboga prędkość wiatru nieprzekraczająca 500 km/sek., skutkiem czego z Polski zjawisko było dostrzegalne przede wszystkim fotograficznie, a wizualnie tylko okresowo w krótkich jednostkach czasu. Zorzowe fajerwerki były więc znacznie słabsze od tych z 20 grudnia, ale fakt ich obecności nad naszym krajem trzeba odnotować.

Dzięki długotrwale utrzymującym się południowym skierowaniu Bz o umiarkowanym natężeniu dochodzącym do -18nT, burza na poziomie kategorii G2 zdołała utrzymać się do godzin porannych. Mimo, że gęstość wiatru nie była wysoka, to wraz ze wzrostem szerokości geograficznej i coraz mniejszej odległości od strefy biegunowej, intensywność zórz pięła się do góry choć w niektórych zakątkach zorze okazały się i tak stosunkowo słabe jak na korzystniejsze położenie względem Polski.

Zjawisko ucichło 1 stycznia około godz. 09:00. Podczas burzy zarysowały się trzy epizody z aktywnością na poziomie kategorii G2 (Kp=6) i trzy z kategorią G1 (Kp=5), które były przerwane krótkotrwałym okresem z jedynie aktywnymi warunkami poniżej poziomu słabej burzy. Burza, która rozpoczęła się z kilkunastogodzinnym opóźnieniem trwała łącznie nieco ponad 21 godzin. Była to druga grudniowa burza, która przyniosła zorze polarne nad Polskę, jednocześnie druga tej samej kategorii, a czwarta już w tym roku - poprzednio taką sytuację mieliśmy 7 i 9 września. Podczas tego sylwestrowo-noworocznego wzmożenia aktywności geomagnetycznej wykonaliście nieco fotografii, z czego się cieszę i czego Wam gratuluję, zwłaszcza biorąc pod uwagę subtelność zjawiska. Za przesłane materiały z różnych zakątków kraju na potrzeby tego opracowania jak zawsze bardzo dziękuję. Na koniec trzy zdjęcia spoza kraju - to ostatnie nie mogło być inne.

Subtelna zorza polarna sfotografowana 31.12.2015 r. z okolic Łomży (podlaskie)
Autor: Karol Babiel 

Subtelna zorza polarna sfotografowana 31.12.2015 r. z okolic Szczecinka (zachodniopomorskie)
Autor: Tomasz Jaworski 

Subtelna zorza polarna sfotografowana 31.12.2015 r. z  miejscowości Dębki, pow. Pucki, (pomorskie)
Autor: Piotr Okulski 

Subtelna zorza polarna sfotografowana 31.12.2015 r. z miejscowości Dębki, pow. Pucki, (pomorskie)
Autor: Piotr Okulski 

Subtelna zorza polarna sfotografowana 31.12.2015 r. z miejscowości Różańsk, pow. mysliborski, (zachodniopomorskie)
Autor: Maciej Patynowski 

Subtelna zorza polarna sfotografowana 31.12.2015 r. z okolic Siedlec (mazowieckie)
Autor: Jarosław Grzyb 

Subtelna zorza polarna sfotografowana 31.12.2015 r. z okolic Gizycka (warmińsko-mazurskie)
Autor: Mazurscy Łowcy Burz

Subtelna zorza polarna sfotografowana 31.12.2015 r. z Pszowa (śląskie)
Autor: Mateusz Matusiak

Zorza polarna sfotografowana 31.12.2015 r. z Nykøbing Mors w Danii.
Autor: Ruslan Merzlyakov 

Zorza polarna sfotografowana nad ranem 01.01.2016 r. z Fairbanks (Alaska, USA)
Autor: Bernard Marschner 

Zorza polarna sfotografowana nad ranem 01.01.2015 z Wapiti (Wyoming, USA)
Autor: Jack Webb

Czy powitanie Nowego Roku z zorzami polarnymi w tle możemy traktować jako zwiastun tego, co czeka nas przez cały rok? Biorąc pod uwagę fazę cyklu, w której obecnie przebywamy, z jednej strony jest to wątpliwe, ponieważ produkcja plam i tym samym źródeł potencjalnych rozbłysków z koronalnymi wyrzutami masy będzie maleć z miesiąca na miesiąc i z roku na rok, z drugiej jednak ze sporadycznymi okresami aktywności geomagnetycznej wciąż będziemy mieć do czynienia nawet podczas niskiej aktywności słonecznej, za sprawą licznie powstających w fazach spadkowych cykli słonecznych dziur koronalnych, które jako źródła nieustannie uwalnianych w przestrzeń strumieni wiatru podwyższonej prędkości (CHHSS) przyczyniają się wielokrotnie do wzrostów aktywności zórz polarnych - ostatnio tak się zdarzyło 07.10.2015 r. podczas burzy kategorii G3 wywołanej właśnie uderzeniem strumienia CHHSS, która jednocześnie jest jedną z dłuższych w obecnym 24. cyklu aktywności słonecznej.

Niewykluczone, że kolejna okazja na wzrost aktywności geomagnetycznej nadarzy się po 6 stycznia. Tego dnia (lub tuż po nim) spodziewane jest dotarcie do Ziemi pierwszej porcji strumienia wiatru CHHSS z dziury koronalnej, która z dniem 3 stycznia znalazła się w centrum tarczy słonecznej, emitując wiatr bezpośrednio w kierunku naszej planety. Położenie dziury koronalnej względem Ziemi jest idealne, a uderzenie strumienia w połowie tygodnia pewne. Nie wiadomym jak zwykle jest skierowanie Bz, które zarysuje się po uderzeniu wiatru, które decyduje o rozwoju lub zahamowaniu aktywności geomagnetycznej. Czy czeka nas powtórka z października? Mroźny wyż rozpogadzający niebo jeszcze trochę czasu z nami pobędzie, a że Księżyc coraz bliższy nowiu, okoliczności do obserwacji potencjalnych zórz byłyby jeszcze lepsze niż podczas obu ostatnich burz z grudnia. Pozostaje śledzić aktywność słoneczną i geomagnetyczną w połowie tygodnia jak i bliżej nadchodzącego weekendu - być może na pierwszy tegoroczny alarm zorzowy nie będziemy musieli czekać długo. Gdyby się udało, byłoby to trzecie wystąpienie zórz polarnych w Polsce w przeciągu mniej niż 30 dni.

Autorski komentarz do bieżącej aktywności słonecznej - podstrona Solar Update

Warunki aktywności słonecznej i zórz polarnych z objaśnieniami - podstrona Pogoda kosmiczna

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