Silna burza magnetyczna kategorii G3 (25-28.10.2016): polskie zorze kontra pochmurne niebo - opracowanie wydarzenia

Po mniej niż dwóch tygodniach przerwy doświadczyliśmy kolejnej burzy magnetycznej, która zaowocowała wzmożeniem aktywności zórz polarnych po umiarkowane szerokości geograficzne. Pierwszy raz od 8 maja ich aktywność rozwinęła się do poziomu silnej burzy magnetycznej, która niefortunnie dla nas swój szczyt osiągała w godzinach dziennych nad Polską, ale jak się później miało okazać, nie stanowiło to przeszkody w zarejestrowaniu subtelnych barwnych smug nad północnym horyzontem również po zmierzchu, gdy aktywność geomagnetyczna uległa pewnemu obniżeniu. Mało tego, noc później zorze polarne ponownie dotarły na polskie niebo, co sprawia, że październik przyniósł w sumie trzy noce z szansą na zarejestrowanie tego zjawiska z umiarkowanych szerokości geograficznych. Czas na opracowanie wydarzenia.

"Nie ma na co czekać - do dzieła, Gwiazdo Dzienna!" - Słońce ewidentnie postanowiło szybko odnieść się do ostatniej sugestii zawartej w poprzednim opracowaniu burzy z 13 października. Tym samym za sprawą podsumowywanego dziś wydarzenia staliśmy się świadkami 14. (słownie: czternastego!) i noc później 15. wystąpienia zorzy polarnej nad Polską w 2016 roku, co jest już ponad dwukrotnie wyższym wynikiem w porównaniu do roku poprzedniego, który to przynosząc siedmiokrotnie zorze nad nasz kraj wprawiał nas w zachwyt nad częstotliwością obserwacji tego zjawiska z umiarkowanych szerokości geograficznych. Cóż więc mówić o roku bieżącym, który ma przed sobą jeszcze niemal dwa miesiące, a już przyniósł ponad dwa razy więcej sytuacji sprzyjających pod tym względem dla polskich obserwatorów?

Odmiennie od burzy magnetycznej z 13 października, wywołanej uderzeniem koronalnego wyrzutu masy (CME) uwolnionego w wyniku erupcji protuberancji, tym razem bezpośrednią przyczyną zaistnienia burzowej pogody kosmicznej była po raz kolejny dziura koronalna, a ściślej strumień wiatru słonecznego podwyższonej prędkości (CHHSS) przez nią emitowany. W tym roku właśnie strumienie CHHSS są w przeważającej liczbie przypadków odpowiedzialne za występowanie zórz polarnych, co jest także cechą charakterystyczną dla faz spadkowych cykli słonecznych. Trwający 24. cykl aktywności słonecznej, którego pierwsze maksimum przypadło w trzecim kwartale 2011 roku i drugie w pierwszej połowie 2014 roku, jest od ponad dwóch lat w fazie spadku prowadzącej nas do kolejnego Słonecznego Minimum, co objawia się postępującą coraz wyraźniej absencją plam słonecznych i zaniżaniem miesięcznej liczby Wolfa, ale z drugiej strony taka faza cyklu zawsze przynosi często pojawiające się dziury koronalne będące nieprzerwanie otwartą furtką dla wiatru słonecznego, który niekiedy ma okazję być kierowanym bezpośrednio w stronę Ziemi.

 

Tak było tym razem, a co warte odnotowania, nie był to pierwszy napływ CHHSS z tejże właśnie dziury koronalnej na naszą planetę. Pod koniec września, w czasie poprzedniego obrotu także przebywała ona nieopodal centrum tarczy słonecznej i uwalniając strumień wiatru przyczyniła się do zaistnienia umiarkowanej burzy magnetycznej kategorii G2, która wówczas nie przyniosła widoczności zorzy polarnej nad Polską, na domiar miała bardzo przerywany charakter za sprawą zmiennego skierowania pola magnetycznego wiatru słonecznego przez właściwie cały czterodniowy okres oddziaływania na Ziemię. Po miesiącu powróciła ona ponownie w okolice centrum tarczy i rozpoczęła po raz drugi emisję strumienia CHHSS w naszym kierunku, choć tym razem jej rozpiętość była wyraźnie większa, niż pod koniec września, skutkiem czego przetaczała się przez centralne rejony tarczy znacznie powolniej - w konsekwencji doprowadziło to do sytuacji, że wiatr z niej uwalniany kształtował warunki pogody kosmicznej w ziemskim otoczeniu przez niemal pięć dni i przez taki aż też okres obowiązywał stan gotowości zorzowej - choć najbardziej znaczący wpływ wiatru jak to przeważnie w takich sytuacjach bywa zaznaczył się podczas pierwszej i drugiej doby napływu. Dotarcie strumienia z dziury koronalnej zaznaczyło się w podręcznikowy sposób:

W pierwszej kolejności, 25 października około godz. 10:00 CEST we znaki zaczęła się dawać stopniowo rosnąca gęstość wiatru, która w maksimum osiągnęła okolice 30 protonów/cm³, po czym kilka godzin później rozpoczęło się powolne nabieranie prędkości wiatru z dotychczasowych 400 km/sek. jeszcze o godz. 10:00 CEST do już 650 km/sek. o 14:00 CEST. W maksimum prędkość napływającego na Ziemię wiatru dochodziła do rzadko obserwowanych w tym roku poziomów rzędu 830-850 km/sek. Takie wartości zawsze dają dużą szansę na istotny rozwój aktywności geomagnetycznej, nawet jeśli natężenie południowego skierowania pola magnetycznego wiatru nie jest znaczące. Tym razem korzystna zmiana w skierowaniu pola magnetycznego (Bz) wiatru na południowe wystąpiła już w pierwszych godzinach napływu CHHSS, przy umiarkowanym natężeniu dochodzącym do -15nT. O ile w godzinach południowych przy prędkości rzędu 650 km/sek. zaistniała słaba burza magnetyczna kategorii G1, o tyle przy dalszym wzroście prędkości już około 16:00 CEST rozpoczęła się silna burza magnetyczna kategorii G3, zachodząca po raz pierwszy od 8 maja - nocy poprzedzającej tranzyt Merkurego. Taka siła burzy jest już gwarancją obecności zórz polarnych nad umiarkowanymi szerokościami geograficznymi, niestety dla Polski była to wciąż pora dzienna, na około 3-4 godziny przed zachodem Słońca, skutkiem czego obserwacje maksymalnej aktywności burzy z naszego kraju nie były możliwe. Można jedynie było mieć nadzieję, że burza dotrwa do godzin wieczornych - co biorąc pod uwagę jej przyczynę nie było zadaniem trudnym - choć cały czas trzeba było się liczyć z jeszcze innym utrudnieniem - dominującą nad większością kraju bardzo pochmurną aurą z licznie występującymi opadami deszczu, co było tym bardziej smucące z uwagi na fakt, że były to noce bezksiężycowe z najciemniejszym w październiku niebem. Sprzyjałoby to niewątpliwie rejestrowaniu zórz z pozamiejskich lokalizacji, jednak warunki pogodowe okazały się dla znacznej większości województw bardzo kapryśne i to nie tylko w pierwszą dobę napływu CHHSS, gdy zachodziła najbardziej wzmożona aktywność geomagnetyczna, ale przez cały niemal pięciodniowy okres oddziaływania wiatru słonecznego.

Wraz z nadejściem zmierzchu 25 października aktywność burzy zmalała do kategorii G2, jednak najwięksi szczęśliwcy - zarówno pod kątem lokalizacji jak i warunków pogodowych mogli liczyć na sukces. Relacje potwierdzające obecność zorzy polarnej nad Polską i zdjęcia zjawiska pojawiły się głównie z Pomorza, m.in. Ustki i Redy, ale napłynęła też relacja z Mazowsza. Niestety zachmurzenie odpuszczało jedynie częściowo, skutkiem czego zorza polarna rejestrowana była jako obiekt dalszego planu pomiędzy dominującymi chmurami. Przez kolejną dobę aktywność geomagnetyczna pozostawała wzmożona, choć burza osiągała w porywach umiarkowaną kategorię G2, wiążącą się z 50-cio procentowymi szansami na występowanie zorzy nad umiarkowanymi szerokościami geograficznymi. Przy słabszym natężeniu pola magnetycznego wiatru słonecznego ich aktywność nie kształtowała się już tak imponująco co pierwszej doby, ale jednak wciąż wystarczająco - także dzięki stale wysokiej prędkości powyżej 750 km/sek. dla Polski. W efekcie przez drugą noc z rzędu, z 26 na 27 października barwne smugi nad północnym horyzontem ponownie uwidoczniły się nad naszym krajem, choć tym razem jeszcze mniejsza ilość rozpogodzeń plus niższa niż wcześniej aktywność burzy, przełożyła się na jeszcze mniejszą liczbę relacji. Poniżej seria materiałów od Czytelników, za nadesłanie których bardzo dziękuję. Informacje o autorstwie i lokalizacji po najechaniu kursorem na miniaturkę.

 

Napływ strumienia wiatru słonecznego z dziury koronalnej trwał łącznie przez niemal pięć dni. Na okres kształtowania pogody kosmicznej przez CHHSS złożył się trzygodzinny epizod z silną burzą magnetyczną kategorii G3, dwanaście godzin z umiarkowaną burzą kategorii G2 i 30 godzin ze słabą burzą kategorii G1. W sumie za sprawą napływu tego strumienia stan burzy magnetycznej zachodził przez 45 godzin, kolejne tyle aktywność geomagnetyczna pozostawała w stanie pomiędzy wyciszeniem a burzą (Kp=4), a prędkość wiatru z imponujących 850 km/sek. powróciła do standardowych wartości poniżej 450 km/sek. dopiero po nadejściu 30 października, wówczas warunki geomagnetyczne ucichły, a napływ kolejnego strumienia CHHSS przeszedł do historii. Napływ bardzo niefortunny pod względem warunków pogodowych dla Polski, ale jeszcze nie na tyle kapryśnych, by nikt nie miał sposobności obserwacji czy zarejestrowania zorzy polarnej - przypadki szczęśliwców co prawda bardzo nieliczne, ale zawsze większe od zera.

Poprzednio pisałem, że w temacie statystyk po burzy z 13 października robi się emocjonująco, wówczas za nami było 13 wystąpień zorzy polarnej na polskim niebie od rozpoczęcia 2016 roku. Przy dwóch i pół miesiącach pozostających do jego zakończenia uwypukliłem też uwagę, że w tym roku nie było jeszcze tak długiego okresu z nieobecnością zórz, nawet w sezonie białych nocy. Wniosek, przynajmniej pod względem statystyki musiał być jeden - zorze niebawem powrócą. Nie minęły dwa tygodnie, a zaobserwowaliśmy nie tylko kolejne, czternaste wystąpienie tego zjawiska nad naszym krajem, ale nawet piętnaste już w kolejną noc po poprzednim. Suma summarum październik przyniósł aż trzy noce, podczas których obserwatorzy z Polski mieli możliwość zarejestrowania zorzy, a wynik ogólny z roku poprzedniego (7) został dwukrotnie powiększony i to już z lekką nawiązką - podczas gdy do końca roku wciąż pozostają niemal dwa miesiące. Cieszę się, że tym samym urzeczywistniły się moje słowa, którymi się podzieliłem przy okazji majowego opracowania burzy kategorii G3 z 8 maja, mimo że na pierwszy rzut oka mogły one wtedy wyglądać raczej mało prawdopodobnie. Teraz wprawdzie nadszedł listopad, który w tym cyklu słonecznym nigdy nam nie szczęścił pod względem widoczności zórz, ale przed nami jeszcze grudzień, który wraz z poprawą pogody względem najbardziej pochmurnego listopada przyniósł - przynajmniej przed rokiem, dwie okazje obserwacji tego zjawiska.

Tym razem nie rzucę już na pożegnanie żadnych przypuszczeń i prognoz co do kolejnych wystąpień zorzy polarnej, bo w świetle powyższych liczb uważałbym to za, delikatnie mówiąc, przegięcie pały - mamy niesamowity rok pod względem frekwencji fenomenu zarezerwowanego najczęściej dla szerokości okołobiegunowych i obojętnie co nas czeka przez jego resztę - nawet gdyby zorze miały już w ogóle nie wystąpić w co szczerze wątpię, wielkiego zachwytu nad tym zorzowym rokiem nic już Polakom nie może odebrać. Pozostaje jedynie czekać na pojawienie się kolejnych dziur koronalnych na Słońcu w dogodnej pozycji, które mogłyby uwalniać ku Ziemi następne porcje wiatru przynoszącego okazje do pojawienia się wzmożonej aktywności geomagnetycznej, choć nie ma co ukrywać, dobrze byłoby aby następnym razem burzowa pogoda kosmiczna pokryła się z bardziej sprzyjającą dla Polski aurą.

Autorski komentarz do bieżącej aktywności słonecznej - podstrona Solar Update

Warunki aktywności słonecznej i zórz polarnych na żywo - podstrona Pogoda kosmiczna

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