Slnečné erupcie, búrky a polárne svetlá Keď slnečná búrka zasiahne zem BR Znalosti

Slnko z času na čas vypľuje veľké množstvo vysokoenergetických častíc. Keď sa dostanú na zem, vyčarujú na oblohe severné svetlá. Takáto slnečná búrka môže tiež narušiť leteckú dopravu a napájanie.

polárne

  • Na povrchu slnka zúria prudké výbuchy: Obrovské erupcie spôsobujú vyvrhnutia koronálnej hmoty, pri ktorých sa do vesmíru vrhajú vysokoenergetické častice.

    Aktivita slnka dosahuje maximum asi každých jedenásť rokov: na jeho povrchu možno vidieť viac škvŕn, ako je obvyklé, v blízkosti ktorých dochádza k erupciám. Hmota je vytlačená z koróny, najvzdialenejšej časti slnečnej atmosféry. Takéto vyvrhnutie koronálnej hmoty môže mať za následok slnečnú búrku.

    Deň slnka

    3. mája sa oslavuje deň slnka, najmä jeho význam ako dodávateľa energie. Vtedajší americký prezident Jimmy Carter inicioval tento deň akcie v roku 1978.

    Necítiť, ale stále nebezpečne

    Pre ľudí slnečná búrka neznamená žiadne bezprostredné nebezpečenstvo, pretože Zem je chránená atmosférou a magnetickým poľom. Ale nepriamo sú slnečné búrky dosť nebezpečné. Vysokoenergetické rýchle častice môžu deaktivovať elektronické zariadenia a napríklad narušiť leteckú dopravu a paralyzovať napájanie.

    Pripojte magnetické hadice

    Čo je to plazma?

    Popri tuhom, kvapalnom a plynnom skupenstve je plazma štvrtým fyzikálnym stavom hmoty. Pri veľmi vysokých teplotách sa atómy rozpadajú na pozitívne ióny a negatívne elektróny. Výsledkom je, že plazma je elektricky vodivé médium a má odlišné vlastnosti ako ostatné tri stavy.

    Ako na prvom mieste vznikajú erupcie na slnku? Slnko je tvorené horúcou plazmou tvorenou elektrónmi a iónmi. Sú v ňom magnetické polia. Ak sa na jednom mieste nahromadí príliš veľa magnetickej energie, magnetické pole sa vydúva zo slnečného povrchu. Na miestach s obzvlášť silným magnetickým poľom sa vytvárajú takzvané trubice magnetického poľa, ktoré zasahujú do slnečnej atmosféry. Ak sa tieto hadice stretnú, spoja sa a magnetická energia sa náhle uvoľní. Vysokoenergetické častice sú vyvrhnuté zo slnka. Tieto sa môžu dostať na zem za hodinu.

    Slnečné búrky

    Slnečná erupcia v modeli počítača

    Slnečná erupcia 24. septembra 2013

    V roku 2014 vedci zo Švajčiarskeho federálneho technologického inštitútu v Zürichu (ETH) pod vedením Hansa Jürgena Herrmanna simulovali veľkosť a chronologické poradie slnečných erupcií na počítačovom modeli. Aby to dosiahli, skombinovali rôzne modely. Jedným z nich bol model „kritickosti“: opisuje náhle prepuknutie v systéme hneď po dosiahnutí prahovej hodnoty. Tento model je možné použiť napríklad na zemetrasenia, lavíny a burzové ceny.

    Druhá búrka je silnejšia

    Slnečný výčnelok 1. októbra 2001

    Rúry magnetického poľa sú zakotvené v horúcej plazme na slnku a v turbulentnom pohybe. Toto je možné opísať dynamikou tekutín, vedou o pohybe tekutín a plynov. Švajčiarski vedci spojili obidva modely a dokázali tak vysvetliť výskyt a silu slnečných erupcií. Jedným z výsledkov bolo: čím kratšia je vzdialenosť medzi dvoma slnečnými výbuchmi, tým väčšia je pravdepodobnosť, že druhé ohnisko bude silnejšie ako prvé.

    Systém včasného varovania pred slnečnými búrkami

    Vedci teraz môžu predpovedať silu, s ktorou slnečné búrky zasiahnu Zem: Až do roku 2013 vyvinuli astrofyzici na univerzite v Göttingene v rámci medzinárodnej spolupráce systém včasného varovania, ktorý dokáže vypočítať, aká silná bude budúca slnečná búrka po výbuchu, či zasiahne Zem a skôr všetko kedy. Vedci pod vedením Volkera Bothmera analyzujú údaje zo satelitov a vesmírnych misií, ako sú dve sondy NASA Stereo A a Stereo B, ktoré neustále pozorujú slnko, v reálnom čase. Podľa Bothmera môžu urobiť presnú predpoveď len hodinu po erupcii.

    Slnečný vietor maľuje severné svetlá

    Slnko nielenže emituje nabité častice počas slnečných búrok. Stabilný tok žiarenia a častíc sa nazýva slnečný vietor. Dostať sa zo slnka na zem trvá dva až dvadsať dní. Keď sa energetické častice zrazia s magnetickým poľom Zeme, sú na niektorých miestach stlačené a na iných natiahnuté smerom von. Na Zemi sa dá časticový dážď cítiť silnými polárnymi svetlami na oblohe.