To była najpotężniejsza burza elektromagnetyczna od dwóch dekad

Spektakularne obserwacje zórz polarnych m.in. nad Polską zrobiły na nas wszystkich ogromne wrażenie. Jednak pojawienie się tego pięknego zjawiska na tak bardzo wysuniętym na południe obszarze oznacza, że mamy do czynienia z bardzo silną burzą elektromagnetyczną. Czym właściwie jest to zjawisko?

Burze słoneczne, często nazywane też burzami magnetycznymi lub geomagnetycznymi, to poważne zaburzenia w polu magnetycznym Ziemi. Dochodzi do nich na skutek potężnych eksplozji, jakie regularnie mają miejsce na powierzchni najbliższej nam gwiazdy – Słońca. Nasza planeta jest otoczona magnetosferą, czyli przestrzenią, w której dominującym polem magnetycznym jest to wytwarzane przez Ziemię. Magnetosfera działa trochę jak płaszcz, który utrzymuje stabilne warunki magnetyczne. Im dalej od powierzchni naszej planety, tym wpływ pola magnetycznego staje się słabszy, aż wreszcie przestaje dominować. Jednak magnetosfera nie pokrywa Ziemi równomiernie – po stronie przeciwległej do Słońca ma kształt przypominający warkocz komety i sięga mniej więcej 600–700 tys. km od powierzchni planety. Od strony Słońca jest znacznie cieńsza, ma około 70 tys. km. Dzieje się tak dlatego, że właśnie z kierunku naszej gwiazdy na magnetosferę oddziałuje tzw. wiatr słoneczny (strumień naładowanych elektrycznie cząsteczek), które wywierają presję na ziemskie pole magnetyczne. W magnetosferze Ziemi to pole magnetyczne planety determinuje ruch swobodnych cząsteczek, takich jak elektrony, protony czy jony. Efektem burzy magnetycznej jest zaburzenie tego stanu i wprowadzenie chaosu w ten porządek. Jak do tego dochodzi?

Przyczyną zaburzeń są pojawiające się od czasu do czasu eksplozje, zdarzające się na powierzchni Słońca. To potężne wybuchy, w wyniku których w przestrzeń kosmiczną wyrzucone zostają ogromne ilości naładowanych magnetycznie cząstek. Protony, elektrony bądź jony pierwiastków ciężkich, wystrzelone niczym pocisk z artyleryjskiej armaty, z ogromną prędkością przemierzają przestrzeń międzyplanetarną. Stopniowo, w miarę oddalania się od Słońca, średnica tego „wystrzału” poszerza się, jednak po pokonaniu odległości, jaka dzieli Słońce od Ziemi, nie jest to rozproszona chmura, a raczej coś przypominającego kształtem słup światła. Takie słoneczne wyrzuty wystrzeliwują w różnych kierunkach, czasami także w stronę naszego globu. Gdy natrafiają po drodze na naszą planetę, nagle i radykalnie zwiększa się ciśnienie na ziemską magnetosferę, a naładowane cząstki ze słonecznej eksplozji – mówiąc obrazowo – zyskują przewagę nad stabilnym ziemskim polem magnetycznym. Właśnie takie zjawisko, którego efektem jest nagłe i silne zaburzenie pola magnetycznego wokół Ziemi, nazywamy burzą magnetyczną (ze względu na jej skutek) lub słoneczną (ze względu na pochodzenie zjawiska).

Burza odpowiedzialna za ostatnie zorze polarne była sklasyfikowana jako zjawisko kategorii G5, czyli o najwyższej w pięciostopniowej skali intensywności. Jednocześnie była to też najsilniejsza burza elektromagnetyczna w ciągu ostatnich dwóch dekad. A burza elektromagnetyczna nie tylko powoduje powstawanie zórz polarnych, ale również negatywnych zjawisk w postaci awarii sieci energetyznych, systemów satelit czy sprzętu elektronicznego. I takie zjawiska również zaobserwowano tym razem. M.in w USA i Kanadzie traktory korzystające z GPS i innych technologii nawigacyjnych przestały działać, co doprowadziło do wstrzymania prac rolnych w wielu miejscach. Duże obawy dotyczyły również tego, jak poradzi sobie sieć satelitów StarLink, te jednak oparły się intensywnym zmianom pola magnetycznego.