GOTOWOŚĆ ZORZOWA 16-18.12.2023 | Rozbłysk klasy X2.8 z energetycznym CME o strukturze asymetrycznego full-halo (14.12.2023)

X2.8. Pełna rozdzielczość.

W czwartek rano obszar aktywny 3514, który w ostatnim czasie uległ wyraźnej rozbudowie i skomplikował swoje pole magnetyczne do stanu pozwalającego emitować silne rozbłyski klasy X, wytworzył o godz. 08:44 CET silny rozbłysk klasy M5.8. Rozbłysk natychmiastowo wywołał blackout radiowy poziomu R2 na osłonecznionej części Ziemi na okres kilkunastu minut, ale co ważniejsze, uwolnił koronalny wyrzut masy. Był to jednak tylko wstęp do późniejszej części dnia. O godz. 14:48 CET doszło do słabszego rozbłysku klasy M2.3, zaś o godz. 18:02 CET region ten wygenerował najsilniejsze jak dotąd zjawisko 25. cyklu słonecznego - rozbłysk klasy X2.8 połączony z bardzo energetycznym koronlnym wyrzutem masy z widoczną strukturą asymetrycznego full-halo wyrzuconym z prędkością początkową około 1953 km/sek., jedną z najszybszych erupcji od kilku lat zachodzącą po wystawionej ku Ziemi półkuli słonecznej i trafiającą na pierwsze miejsce listy TOP-10 zjawisk tego roku jak i TOP-10 dla całego 25. cyklu rozpoczętego w grudniu 2019. Ostatni raz taki poziom emisji rentgenowskiej obserwowaliśmy w trzecim kwartale 2017 roku.

Rozbłysk ten będący w sumie dwunastym zjawiskiem najwyższej energii w 2023 roku momentalnie wywołał silny blackout radiowy poziomu R3 na osłonecznionej części Ziemi na okres kilkudziesięciu minut i był związany z emisją radiową typu II i IV osiągającą w chwili erupcji prędkość rzędu 2118 km/sek. Niestety w momencie emisji tych zjawisk region 3514 przebywał niezbyt daleko od zachodniej krawędzi tarczy słonecznej, co daje pewność, że znakomita większość tego CME wyrzucona została wyraźnie na zachód od linii Słońce-Ziemia. Z drugiej strony zarysowanie się struktury full-halo w asymetrycznym wydaniu stwarza szansę na boczne uderzenie - mniej imponującym fragmentem, ale potencjalnie wciąż mogącym być wystarczającym dla wzburzenia aktywności geomagnetycznej.

Po lewej: emisja rentgenowska z 14.12.2023 r. Widoczna podwyższona aktywność słoneczna, z umiarkowanym rozbłyskiem klasy M2.3 oraz silniejszymi - M5.8 o poranku i najbardziej energetycznej klasy zjawiskiem - rozbłyskiem klasy X2.8 stanowiącym najsilniejszy jak dotąd rozbłysk 25. cyklu aktywności słonecznej i 12. rozbłysk klasy X w 2023 roku. Credit: GOES. Po prawej: pociemnienie koronalne po rozbłysku klasy X2.8 jako pierwszy sygnał zaistnienia CME. Wyrzucenie materii nastąpiło z tak wysoką energią, że fala uderzeniowa rozchodząca się w koronie słonecznej dotarła do centrum tarczy, a nawet ją przekroczyła zanikając dopiero na wschodniej części tarczy. Credit: SDO.

Koronalny wyrzut masy po rozbłysku klasy X2.8 przybrał strukturę asymetrycznego full-halo - pełna otoczka na 360 stopniach wokół tarczy słonecznej jest ewidentna (co daje szansę na boczne uderzenie bardzo niepewną co do "jakości" częścią wyrzutu) jednak mimo pełnego halo przeważa wyraźna dominacja jednej części kierunku uwolnienia - w tym wypadku na zachód od linii Słońce-Ziemia, co daje szansę co najwyżej na uderzenie boczne w najlepszym przypadku. Credit: LASCO C3.

Można rzec, że obszar aktywny 3514 obudził się trochę zbyt późno dla powodowania zjawisk jednoznacznie geoefektywnych, jednak wobec takiej energii uwolnienia CME jak i jego rozległej struktury zarysowującej się asymetrycznie na pełnych 360 stopniach wokół Słońca z perspektywy Ziemi wciąż pozwala to mieć nadzieję chociaż na boczną część CME poruszającą się w naszym kierunku.

Model ISWA agencji NASA prognozuje niestety zaledwie uderzenie boczne w niedzielę 17.12 około godz. 13:00 CET (12:00 UTC) +/- 6 godzin i to na granicy rozminięcia z Ziemią, co dobrze odpowiada widocznej na zdjęciach z koronografu LASCO strukturze asymetrycznego full-halo, gdzie zdecydowana większość uwolnionej materii skierowana została na zachód od linii Słońce-Ziemia. Model WSA-Enlil agencji SWPC nie uwzględnia jeszcze tego zjawiska- kiedy to się zmieni tekst zostanie zaktualizowany. Przed CME z najsilniejszego od kilku lat rozbłysku klasy X2.8 wcześniejsze rozbłyski z poranka i popołudnia także były powiązane z emisją CME, jednak był to wyrzuty wyraźnie słabsze. Uwolniony CME z rozbłysku klasy M5.8 był znacznie węższy i skierowany w sporej mierze na południowy zachód, jednak boczny fragment może dotrzeć do Ziemi. Dokładne modelowanie tego CME jeszcze nie nastąpiło.

Model ISWA sugeruje uderzenie boczne CME z rozbłysku klasy X2.8 skrajnym fragmentem wyrzutu w niedzielę 17.12 około godz. 13:00 CET (12:00 UTC) +/-6 godzin. Modelowanie takiego ruchu CME pokrywa się z obrazami z koronografu LASCO wskazującym na uwolnienie wyrzutu w przeważającej mierze na zachód od linii Słońce-Ziemia. Credit: NASA

Sytuacja, w jakiej się znajdujemy w związku z energetycznym CME z silnego rozbłysku klasy X2.8 nie jest niestety jednoznaczna lecz jedną z najbardziej wątpliwych, które mogą wystąpić. Nie możemy mieć złudzeń co do tego, że ogromna większość tego wyrzutu minie Ziemię od zachodu. Cios od bocznego fragmentu może okazać się równie dobrze nieodczuwalny jak i pozwalający na wciąż wyraźne wzburzenie aktywności geomagnetycznej, gdzie możemy mieć szansę tak na słabą burzę magnetyczną kategorii G1 jak i silną kategorii G3. Umiarkowana czy silna burza nie jest wykluczona, ale ewentualne bliskie rozminięcie CME z Ziemią i brak jakiegokolwiek rozwoju aktywności geomagnetycznej też w takiej sytuacji nie byłby zaskakujący.

Gdyby do tego wydarzenia doszło o 3-4 dni wcześniej byłaby pewność co do bezpośredniego skierowania CME w naszą stronę i szykującego się znacznego impaktu, wczoraj zaś obszar 3514 był wyraźnie bliżej krawędzi zachodniej, co przekreśla szansę na uderzenie centralne najszybszą i najgęstszą częścią wyrzutu. Póki co musimy uzbroić się w cierpliwość i poczekać na dokładniejsze wymodelowanie tej erupcji, jak i ewentualnie wyrzutów z wcześniejszych czwartkowych godzin. Tekst będzie tradycyjnie aktualizowany na bieżąco. Oficjalna predykcja nie została jeszcze ustalona; gdy to nastąpi niewykluczone, że na blogu zostanie wprowadzony stan gotowości zorzowej.

AKTUALIZACJA 15.12  10:40 CET

Wysoka aktywność słoneczna jest kontynuowana. Krótko po publikacji dzisiejszego opracowania region 3514 wygenerował silny długotrwały rozbłysk klasy M6.3 z maksimum o godz. 08:15 CET. Podczas fazy spadkowej doszło o godz. 08:34 CET do ponownego wzrostu emisji rentgenowskiej i silnego rozbłysku klasy M6.9 powodującego na blisko godzinę umiarkowany blackout radiowy poziomu R2. Pierwsze surowe obrazy z koronografu LASCO potwierdzają zaistnienie CME - niestety przy jeszcze bliższym położeniu obszaru 3514 względem zachodniej krawędzi. Nawet jeśli ten wyrzut podobnie jak poprzednik z rozbłysku klasy X2.8 okaże się typu full-halo, szanse na choćby boczny impakt będą jeszcze niższe. Region 3514 posiada skomplikowane pole magnetyczne typu beta-gamma-delta i nadal jest zdolnym do emisji rozbłysków najwyższej energii - niestety za kilkadziesiąt godzin zejdzie z tarczy, co dalszą jego aktywność czyni coraz mniej istotną z naszej perspektywy.

AKTUALIZACJA 15.12 16:40 CET

W kwestii dzisiejszego podwójnego długotrwałego rozbłysku klasy M6.3+M6.9 są już kompletne zdjęcia z koronografów, jak i zaktualizowany model ISWA. Niestety i ku zaskoczeniu pomimo sporego CME, model agencji NASA wskazuje na możliwość rozminięcia wyrzutu z Ziemią i wyemitowania całego CME na zachód od linii Słońce-Ziemia. Skraj tego wyrzutu powinien minąć orbitę Ziemi w niedużej od nas odległości 18 grudnia około 07:00 CET (06:00 UTC) - prognoza sugeruje więc brak jakiegokolwiek istotnego wpływu tego CME na aktywność geomagnetyczną. Prognoza modelu ISWA jest dość zaskakująca zważywszy na fakt, że część wyrzutu wydaje się mieć w oczywisty sposób boczną składową wymierzoną w Ziemię - to również asymetryczne full-halo jak po rozbłysku klasy X2.8, ale z nieco słabiej zarysowaną częścią wyrzuconą ku Ziemi. Pozostaje mieć nadzieję, że model agencji SWPC będzie w tym względzie bardziej optymistyczny. W kwestii CME z rozbłysku klasy X2.8 agencja SWPC wciąż nie opublikowała swojego modelu ani oficjalnej predykcji na ewentualność jego uderzenia.

AKTUALIZACJA 15.12  22:40 CET

SWPC wystosowała prognozę umiarkowanej burzy magnetycznej kategorii G2. Wobec tego zostaje na blogu wprowadzony stan gotowości zorzowej dla polskich obserwatorów ważny na okres 16-17 grudnia, ponieważ ewentualne sprawdzenie się takiej predykcji wiązałoby się z 50% prawdopodobieństwem wystąpienia zórz polarnych widocznych z perspektywy Polski. Wraz z wydaniem prognozy agencja SWPC zaktualizowała swój model WSA-Enlil, który uwzględnia już energetyczny wyrzut koronalny z rozbłysku klasy X2.8, ale także dwa mniejsze CME, które go poprzedziły w rozbłyskach klasy M5.8 i M2.3, każdy z boczną składową ukierunkowaną ku Ziemi. W konsekwencji model przewiduje zdarzenie znacznie wyraźniejsze od słabego uderzenia bocznego. Kontynuacja aktualizacji pod filmowym omówieniem modelu WSA-Enlil.

Jako, że najbardziej energetyczny CME wystąpił krótko po poprzednich erupcjach, model przewiduje, że już pewien czas temu doszło do nałożenia się tych CME sugerując pojedyncze uderzenie w Ziemię 16.12 o godz. 16:00 UTC (17:00 CET) z 6-cio godzinnym marginesem błędu. Pomimo, że żaden z trzech CME nie został uwolniony ku Ziemi bezpośrednio - nałożenie się trzech wyrzutów w modelu daje skumulowany efekt gęstości nieróżniący się od alternatywnego pojedynczego CME uwolnionego w centrum tarczy wprost ku Ziemi. W efekcie prognoza modelu agencji SWPC sugeruje możliwość wzrostu gęstości wiatru do nawet 60 protonów/cm³, a za sprawą energii wyrzucenia CME w rozbłysku klasy X2.8 - skok prędkości wiatru w efekcie uderzenia z około 300 do 700 km/sek.

Wiązki modelu NASA w zależności od cech pola magnetycznego wiatru słonecznego, które poznamy po uderzeniu CME, zawierają się od słabej burzy magnetycznej kategorii G1, po silną kategorii G3 w przypadku szczególnie korzystnej sytuacji zbliżoną do G4 - silnego natężenia pola magnetycznego i silnie południowego jego kierunku. Credit: ISWA/NASA

Sprawdzenie się takich wartości byłoby solidnym szokiem dla magnetosfery, a na ile przełożyłoby się na wzrost aktywności geomagnetycznej zależeć będzie jak zwykle od niemierzalnych przed uderzeniem cech pola magnetycznego CME - jego natężenia całkowitego i skierowania. Wiązki modelu zawierają się od prognozy słabej burzy G1 (Kp=5), lecz w najkorzystniejszym wariancie są bardziej optymistyczne od prognozy SWPC i przekraczają indeks Kp=7 zbliżając się znacznie do Kp=8 (silna/ciężka burza magnetyczna kategorii G3-G4), co już wiązałoby się z gwarancją zórz polarnych nie tylko nad Polską, ale większością Europy Środkowej. Ile z tych modeli się sprawdzi przekonywać zaczniemy się już jutro.

AKTUALIZACJA 17.12 10:40 CET

Niektóre z obecnie rejestrowanych danych sugerują przybycie CME o poranku 17 grudnia, jednak nie mamy tu jasnej sytuacji, ponieważ wystąpiła około 90-minutowa przerwa w dostępie danych wiatru słonecznego rejestrowanych przez DSCOVR i ACE, które po zaniku około 07:00 CET powróciły po 08:30 CET.

Po ponownym napływie danych wartości kształtują się na podwyższonych poziomach względem okresu przed przerwą w ich dostępie, co może świadczyć o mającym miejsce impakcie CME - gdyby tak było to uderzenie na tę chwilę nie wygląda poważnie. Największa różnica dotyczy gęstości wiatru napływającego na Ziemię - obserwujemy tu wzrost z 5 do ponad 30 protonów/cm³, który utrzymuje się stabilnie przez cały czas od powrotu danych. Nastąpił także wzrost prędkości, z dotychczasowych 430 do ponad 540 km/sek. co jest zbyt dużą zmianą jak na tak krótki okres przerwy w dostępie do danych by podejrzewać inną przyczynę niż właśnie uderzenie koronalnego wyrzutu masy.

Niestety główne parametry nas interesujące nie uległy wyraźnej zmianie - całkowite natężenie pola magnetycznego wiatru słonecznego (Bt) wzrosło z 8 do 16nT, co stanowi w najlepszym razie umiarkowany potencjał do wzburzenia aktywności geomagnetycznej, przy zmiennym skierowaniu pola (Bz) od +12 do -9nT póki co nie chcącym przybrać stabilnie któregokolwiek kierunku, co nie sprzyja rozwojowi sytuacji. Na tę chwilę bardzo trudno posądzać ten wyrzut o zdolność do wywołania więcej niż słabej burzy magnetycznej, ale nawet i ona stoi póki co pod dużym znakiem zapytania.

Uderzenie niestety wygląda na skrajnie boczne, jak sugerował model ISWA przytoczony w tekście jako pierwszy, co biorąc pod uwagę umiejscowienie regionu 3514 na tarczy słonecznej w momencie rozbłysku - nie byłoby zaskoczeniem. Najbliższe godziny pokażą czy zdoła się z tego rozwinąć wyraźniejsza aktywność geomagnetyczna czy pozostaniemy na jej obecnym poziomie, a więc niemal niezauważalnym. O ile do zmroku warunki wiatru słonecznego się nie poprawią, nie będzie podstaw do przedłużenia stanu gotowości zorzowej.

AKTUALIZACJA 17.12 16:20 CET

Wprawdzie natężenie całkowite pola magnetycznego wiatru słonecznego (Bt) pozostaje niezbyt wygórowane rzędu 15nT, przejście skierowania na południowe około -12, -14nT pozwoliło na rozwój słabiej burzy magnetycznej kategorii G1. Taka aktywność, względnie umiarkowana G2 może być w najbliższych godzinach kontynuowana, tym bardziej, że kierunek pola magnetycznego przybrał stabilnie południowe odchylenie, niemal maksymalne jakie jest możliwe przy obecnym Bt. Z tego względu stan gotowości zorzowej pozostaje w mocy. W regionach z rozpogodzeniami niewykluczone subtelne zorze polarne, być może wyłącznie rejestrowalne fotograficznie.

AKTUALIZACJA 18.12 14:40 CET

Od czasu poprzedniej aktualizacji zarysowały się jeszcze dwa 3-godzinne epizody ze stanem burzy magnetycznej - jeden ze słabą kategorii G1 w godz. 19-22 CET oraz jeden z umiarkowaną burzą kategorii G2 już w poniedziałkowy poranek między 10 a 13 CET. Łącznie burza magnetyczna w efekcie uderzenia CME trwała 12 godzin i ostatecznie mieściła się na poziomie aktywności prognozowanym w oficjalnej predykcji SWPC. Obecnie wychodzimy ze strefy wiatru kształtowanego przez wyrzut koronalny i powoli wracamy do standardowych warunków, ale niewykluczone, że w kolejnych 12-24 godzinach będą się pojawiać sporadyczne okresy nieco podwyższonej aktywności geomagnetycznej zanim wiatr nie wróci do codziennych wartości. 

Autorski komentarz do bieżącej aktywności słonecznej dostępny na podstronie Solar Update

Warunki aktywności słonecznej i geomagnetycznej na żywo wraz z objaśnieniami nt. interpretacji danych dostępne na bieżąco na podstronie Pogoda kosmiczna

  f    t    yt   Bądź na bieżąco z tekstami, zapowiedziami, alarmami zorzowymi i wiele więcej - dołącz do stałych czytelników bloga na Facebooku, obserwuj blog na Twitterze, subskrybuj materiały na kanale YouTube lub zapisz się do Newslettera.