Burze magnetyczne kategorii G1-G2 (02 i 07.04.16) - subtelne zorze polarne nad Polską. Opracowanie wydarzeń

Po mniej niż miesiącu od zaistnienia silnej burzy magnetycznej, która przyniosła zorze polarne nad umiarkowane szerokości geograficzne doczekaliśmy się następnej burzy, tym razem zauważalnie słabszej i krótszej - jednak mimo to zaowocowała ona krótkotrwałym wystąpieniem zórz widocznych z północnej części Polski. Co do niej doprowadziło i jak przebiegała? Czas na czwarte już w tym roku opracowanie wydarzenia.

Tym razem zaskoczenia z powodu zaistnienia burzy nie było. Wzrost aktywności geomagnetycznej był już spodziewany od dwóch dni, chociaż prognozowana była jedynie burza umiarkowana kategorii G2. Wiąże się wprawdzie ona z aż 50% prawdopodobieństwem wystąpienia zorzy polarnej nad przynajmniej północnymi regionami Polski, jednak nie brakuje też w historii takich burz tej samej siły, które nie doprowadzały do znaczącego zwiększenia zasięgu niż do wysokich szerokości geograficznych - tak czy inaczej czujność wśród czytelników była zalecana.

Powolne zmiany w warunkach wiatru słonecznego zwiastujące nadejście burzy rozpoczęły się uwidaczniać w sobotę, 2 kwietnia około godz. 14:00 CEST, gdy spodziewaliśmy się dotarcia strumienia wiatru słonecznego podwyższonej prędkości (CHHSS) uwalnianego z niewielkiej dziury koronalnej w okolicach centrum tarczy. Sonda ACE rejestrująca napływający do Ziemi wiatr zaczęła wykazywać stopniowy wzrost prędkości wiatru z wyjściowego poziomu 330 km/sek. jednoczesny z rosnącą gęstością wynoszącą początkowo 2-5 protonów/cm³.

Około godz. 19:00 CEST, prędkość zbliżyła się do okolic 500 km/sek., a gęstość po wcześniejszym wzroście przekraczającym 30 protonów/cm³. spadła jak zwykle w takich sytuacjach do około 10 protonów/cm³ lub mniej. Dzięki długotrwałemu skierowaniu pola magnetycznego wiatru słonecznego (składowa Bz) ku południu, o godz. 19:24 CEST indeks Kp w skali globalnej przekroczył 5, ale w ostatnich trzech godzinach sobotniego wieczoru jej aktywność zdołała wzrosnąć do umiarkowanej kategorii G2. Mimo, że sytuacja ulegała stopniowemu rozwojowi mało kto chyba liczył, że przy takich warunkach, których nie można było z pewnością nazywać jednoznacznie wskazującymi na sukces, możliwe będzie jego odniesienie w fotografowaniu zorzy polarnej z naszego kraju. A jednak - kilka godzin później napłynęły pierwsze relacje czytelników.

Bardzo prawdopodobne, że dotarcie subtelnych zórz w tak słabej burzy do północnych regionów naszego kraju było związane z efektem równonocy, sprawiającym, że wiatr słoneczny docierający do Ziemi w okolicach obu równonocy w roku jest w stanie wywoływać większą aktywność geomagnetyczną i zasięg zórz polarnych, niż gdyby czynił to w innych okresach roku. Ten wiatr, który odpowiadał za burzę z 2 kwietnia, uwalniany był w przestrzeń kosmiczną z dziury koronalnej, którą obserwowaliśmy również w poprzednim obrocie Słońca na początku marca. Wówczas w wyniku napływu strumienia wiatru podwyższonej prędkości do Ziemi zaistniała silna burza magnetyczna kategorii G3, która m.in. w Wielkiej Brytanii wywołała najefektowniejsze zorze polarne od pół roku - nie ominęły one również Polski, jednak w naszym kraju ukazały się przed maksimum burzy będąc mniej okazałymi. Teraz gdy Słońce dokonało kolejnego obrotu wokół własnej osi, do centrum tarczy ponownie zbliżyła się ta sama dziura koronalna i po raz kolejny mimo nie posiadania znacznych rozmiarów, zdołała ona uwolnić strumień CHHSS dostatecznie wyraźny, abyśmy odczuli efekty jego uderzenia w postaci burzy magnetycznej przynoszącej zorze polarne nad Polskę. Całe zajście miało miejsce podczas okresu z najniższą aktywnością słoneczną od początku roku, z niemal całkowicie oczyszczoną z obszarów aktywnych tarczą Dziennej Gwiazdy.

Najbardziej na południe wysuniętymi lokalizacjami, z których zorze zostały sfotografowane były okolice wsi Skrzetuszewo w powiecie gnieźnieńskim w Wielkopolsce oraz Zalewu Koronowskiego w kujawsko-pomorskiem - zjawisko zostało tu zarejestrowane około godz. 23:40 CEST. Podobnie z fotografiami wykonanymi z Wielkopolski - najpóźniejsza o godz. 23:54 CEST (panorama) w trzygodzinnym okresie, za który globalny indeks Kp osiągnął 6, równoznaczny z umiarkowaną burzą magnetyczną kategorii G2. Tak rozległe wystąpienie zórz polarnych przy zaledwie słabej/umiarkowanej burzy magnetycznej uwidocznia się jak dotąd jedynie w okresach nieodległych w czasie od równonocy wiosennej lub jesiennej - przeważnie burze G1-G2 obserwowane w pozostałych okresach, zwłaszcza letnich i zimowych kończą się zorzami polarnymi za kołem podbiegunowym i nad wysokimi szerokościami geograficznymi, za to bliżej równonocy "potrafią" docierać nad szerokości umiarkowane. W najbardziej północnych lokalizacjach gołym okiem dostrzegalne były słupy i zielonkawy wał zorzy nad samym horyzontem, wgłąb kraju zjawisko stawało się subtelniejsze i dostrzegalne z większymi trudnościami - nawet w ciemnych miejscach pod pozamiejskim niebem. Poniżej seria zdjęć wykonanych przez czytelników, za nadesłanie których bardzo dziękuję; informacje o autorstwie, lokalizacji i godzinie wykonania fotografii (jeśli została podana) tradycyjnie po najechaniu kursorem na miniaturę i w nazwie pliku.

Była to jak dotąd najkrótsza i najsłabsza z tegorocznych burz magnetycznych, która pozwoliła Polakom na sfotografowanie subtelnej zorzy polarnej. Trwała łącznie zaledwie 6 godzin i składała się z dwóch epizodów z zaburzeniami na poziomie burzy kategorii G1 i G2 po trzy godziny każdy; były one przerwane epizodem z niestabilnymi warunkami (Kp=4), podczas którego zjawisko chwilowo wygasło. Niedawno weszliśmy w czwarty miesiąc roku, a już za rok 2016 mamy jako Polsko czterokrotne wystąpienie zorzy polarnej - choć tym razem głównie w północnych województwach. Po roku 2015, który przyniósł rekordowe wówczas siedem burz magnetycznych przynoszących to zjawisko na polskie niebo wielu czytelników bardzo powątpiewało, czy wynik ten może zostać pobity, zwłaszcza w sytuacji, że każdy kolejny rok przybliża nas do nadchodzącego minimum aktywności słonecznej, które powinno nadejść za około 3-4 lata. Podsumowywany dziś przypadek daje nam powody by zweryfikować swoje wcześniejsze przewidywania, a szans na wyrównanie wyniku sprzed roku lub jego przekroczenie, tak łatwo jednak nie przekreślać.

PS. Prima-aprillisowy żart na łamach bloga oczywiście nie miał z opracowywanym dziś wydarzeniem nic wspólnego. Miło jednak, że Słońce żart kupiło i w choć pewnej części wywiązało się z obiecanych, acz wymyślonych zórz polarnych w Polsce. Tak więc dzięki zorzom psy znów szczekają, koty miauczą, a i bydło z drobiem z rozwolnienia wyleczone.


AKTUALIZACJA 08.04.2016 [LINK]

Słaba burza magnetyczna kategorii G1 (07-08.04.2016). Zorze ponownie nad Polską

To niesłychane, ale w pięć nocy po poprzednim wystąpieniu subtelnych zórz polarnych nad Polską w umiarkowanej burzy magnetycznej kategorii G2 i jednocześnie w kilka godzin po opublikowaniu powyższej części opracowania, zjawisko to ponownie dotarło nad umiarkowane szerokości geograficzne. Co ciekawe, burza magnetyczna tym razem osiągała jedynie kategorię G1 - najniższą z możliwych, podczas których "częściej, niż prawie zawsze" nie ma nawet co marzyć o zorzach polarnych - z resztą nawet kategoria G2 daje nam jedynie 50% prawdopodobieństwo ich zaobserwowania czy sfotografowania, a dopiero kategoria G3 staje się gwarancją obecności nad naszymi szerokościami geograficznymi. I mimo, że burza okazała się słabsza od tej z 2 kwietnia, zorze nad Polską okazały się ewidentnie wyraźniejsze, a że w ogóle wystąpiły podczas burzy G1 łączyłbym z niezbadanym "efektem równonocy".

Wszystko za sprawą wejścia Ziemi w strefę przestrzeni kosmicznej (IMF) o południowym skierowaniu pola magnetycznego wiatru słonecznego. Nie mieliśmy napływu ani strumienia wiatru podwyższonej prędkości (CHHSS) z dziury koronalnej, ani uderzenia koronalnego wyrzutu masy (CME). Jedyna zmiana we właściwościach wiatru słonecznego rejestrowanych przez sondę ACE w punkcie Lagrange'a L1 dotyczyła nagłego "przeskoku" w skierowaniu pola magnetycznego wiatru słonecznego (składowa Bz) na południowe, o umiarkowanym natężeniu dochodzącym do -15nT i utrzymującym się takim przez dalszą część nocy (dane z ACE). Pozwoliło to na kontynuowane rozpoczętej burzy magnetycznej przez dziewięć kolejnych godzin (trzy trzygodzinne epizody z globalnym indeksem Kp=5) w trakcie których zorze polarne jak niemalże nigdy w czasie słabej burzy zostały zarejestrowane i nawet zaobserwowane gołym okiem z ciemnych pozamiejskich lokalizacji na górnych umiarkowanych szerokościach geograficznych po około 48 stopień. Warunki wiatru nie były imponujące - jedynie stabilne skierowanie Bz ku południu mogło być czynnikiem dającym powody do wzmożonej czujności, ale gdyby nie ono, mało kto zainteresowałby się polowaniem na zorze - prędkość wiatru wynosiła jedynie 370-390 km/sek., gęstość około 10-20 protonów/cm³. Połączenie jednak takich ujemnych wartości składowej Bz ze wspomnianą gęstością sprawiło, że aktywność geomagnetyczna wzrosła do poziomu słabej burzy, a zorze okazały się bardziej intensywne, niż gdy zostały zarejestrowane z Polski 2 kwietnia w trakcie trzygodzinnego epizodu z burzą kategorii G2.

Pogoda nad krajem nie wszędzie dopisywała, z drugiej strony zjawisko całego kraju nie objęło. Zasięg zorzy polarnej zwiększył się do pasa północnych województw Polski, a relacje wraz z fotografiami napłynęły głównie z pomorskiego i zachodnio-pomorskiego. Poniżej kilka materiałów nadesłanych od czytelników, za podzielenie którymi jak zawsze bardzo dziękuję. Informacje o autorstwie i lokalizacji dostępne po najechaniu kursorem na miniaturkę zdjęcia oraz w nazwie pliku.

Pierwsza dekada czwartego miesiąca, a za nami już pięciokrotna obecność zórz polarnych nad Polską w 2016 roku, w tym druga w ciągu ostatniego tygodnia. Czy wciąż ktoś ma wątpliwości co do szans na pobicie rekordowego roku 2015, który dał nam siedem burz magnetycznych zakończonych tym zjawiskiem na polskim niebie? Niewykluczone, że szósta okazja w roku nadarzy się po weekendzie. Obecnie do centrum tarczy zmierza nowa dziura koronalna (stan z 08.04) uformowana w ostatnich dniach nad samym praktycznie równikiem Dziennej Gwiazdy. Dzięki tak dogodnemu położeniu od soboty 9 kwietnia nieustannie emitowany przez nią strumień wiatru słonecznego podwyższonej prędkości (CHHSS) uwalniany będzie bezpośrednio w kierunku Ziemi. Jego dotarcie do naszej planety powinno nastąpić po 2-4 dniach w zależności od prędkości strumienia - tej w przeciwieństwie do rejestrowanych koronalnych wyrzutów masy nie można oszacować przed napływem. O ile skierowanie pola magnetycznego w tym CHHSS okaże się stabilnie południowe, w nowym tygodniu może zaistnieć następny wzrost aktywności geomagnetycznej i niewykluczone, że znów pomyślny dla Polaków.

Komentarz do bieżącej aktywności słonecznej - podstrona Solar Update

Warunki aktywności słonecznej i zorz 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.