Saulės audros: nematoma grėsmė iš dangaus (I)

Saulė – gyvybės šaltinis ir mūsų dangaus skliauto širdis. Tačiau ji ne visada spindi ramiai. Kartais Saulės žybsniai į kosminę erdvė iššauna galingus plazmos srautus, kurių poveikį gali pajusti net ir čia, Žemėje. Kas yra Saulės aktyvumas ir kokios jo pasekmės – pasakojimas apie nematomą, bet juntamą mūsų žvaigždės alsavimą.

Saulės aktyvumo ciklai

Saulės aktyvumas, visuma Saulės atmosferoje pastebimų periodiškai kintančių reiškinių, kuriuos lemia aktyvūs dariniai Saulės atmosferoje: Saulės dėmės, fakelai, flokulai, protuberantai, žybsniai, Saulės vainiko ir Saulės vėjo struktūros sutrikdymai. Reiškinių, susijusių su Saulės aktyvumu, dažnis ir stiprumas  periodiškai kinta. Laikotarpis, kai Saulės aktyvumo sričių pastebima mažiausiai, arba jų visai nematyti, vadinamas Saulės aktyvumo minimumu, o kai jų matoma daugiausia ir jos užima didelį Saulės paviršiaus plotą, turime Saulės aktyvumo maksimumą.

Maždaug kas 11 metų Saulė pereina nuo minimalaus prie maksimalaus aktyvumo – šį dėsningumą mokslininkai stebi jau daugiau kaip du šimtus metų.

Kiekvienas ciklas pasižymi padidėjusiu Saulės dėmių skaičiumi, išsiveržimais, vadinamais Saulės žybsniais, bei vainikinės masės išmetimais (VMI, angl. coronal mass ejections – CME).

Šiuo metu gyvename vadinamojo 25-ojo Saulės aktyvumo ciklo viršūnėje, kuris turėtų pasiekti aukščiausią tašką šiais  2025 m. Šis laikotarpis žymi padidėjusią Žemės magnetinių audrų tikimybę.

Saulės dėmės, liepsnos ir plazmos bangos

Saulės dėmės – tai tamsesnės, vėsesnės vietos Saulės paviršiuje, kuriose susitelkia stiprūs magnetiniai laukai. Dėmės neretai tampa Saulės žybsnių (angl. solar flares) ir vainykinės masės išmetimų židiniais.

Per CME Saulė tarsi „išspjauna“ milžiniškus įkrautų dalelių srautus skriejančius kosmine erdve 500–2000 km/s greičiu. Jei jie pasiekia Žemę – sukelia geomagnetinę audrą.

Stipriausios magnetinės audros Žemėje kyla po Saulės žybsnio ar vainikinės masės išsiveržimo, kai į kosminę erdvę išmestų greitai lekiančių dalelių – protonų ir elektronų – srautas būna nukreiptas Žemės link. 

Žemę saugantis magnetinis skydas

Laimei, Žemę gaubia nematomas, bet labai svarbus magnetinis laukas – magnetosfera. Ji veikia tarsi skydas, apsaugantis mus nuo atskriejančios plazmos bangų.

Tačiau kai CME yra ypač stiprus, jis gali sukelti geomagnetinę audrą – magnetinio lauko svyravimus, kurių stiprumas matuojamas Kp indeksu. Šis indeksas žymi nuo 0 (ramu) iki 9 (ekstremalu). Nuo Kp=5 jau pradedamos fiksuoti audros.

Geomagnetinės audros taip pat vertinamos pagal vadinamąją NOAA skalę:

• G1 (silpna) – šiek tiek sutrikdo radijo ryšį;

• G3 (stipri) – trikdo GPS signalus, elektros tinklus;

• G5 (ekstremali) – gali sukelti transformatorių gedimus, elektros tinklų sutrikimus.

Žemės magnetinis aktyvumas dabar:

Kosminis grožis – pašvaistės

Vienas žaviausių šio reiškinio padarinių – šiaurės pašvaistės. Kai Saulės dalelės pasiekia Žemės atmosferą, jos susiduria su mūsų atmosferos deguonies ir azoto molekulėmis, kurios sužadinamos ir pradeda švytėti.

Pašvaistės dažniausiai pastebimos poliariniuose kraštuose, tačiau galingų audrų metu gali būti matomos ir Lietuvoje.

Straipsnio tęsinys: Kokia gi Saulės audrų įtaka mūsų technologijoms, žmogaus sveikatai ir net saugumui? Apie tai skaitykite antrojoje straipsnio dalyje.