- Všechny geomagnetické bouře mají svůj původ na Slunci.
- Hlavní spouštěče jsou koronální hmotné výrony a dlouhodobé proudy z koronálních děr.
- Klíčové je jakým směrem míří magnetické pole slunečního větru, především jeho jižní složka.
- Energie vstupující do magnetosféry rozproudí elektrické toky, rozsvítí polární záře a dočasně změní pozemní magnetické pole.
Když se mluví o „magnetické bouři“, může to znít jako něco z pozemského počasí. Ve skutečnosti jde o poruchu vysoko nad námi, v neviditelné magnetické bublině obklopující Zemi. A hlavní příčina vede téměř vždy k Slunci.
Začíná to na Slunci
Slunce není klidná koule světla. Je to vřelá koule plazmatu, která vytváří silná magnetická pole. Tato pole se zdeformují, nabírají napětí a občas se náhle uvolní. Při uvolnění může Slunce vyslat obrovské množství energie a nabitých částic do prostoru. Pokud je směr tohoto výronu namířen k Zemi, může vyvolat geomagnetickou bouři.
Sluneční vítr a hlavní spouštěče
Slunce neustále posílá do prostoru proud nabitých částic zvaný sluneční vítr. Za normálních okolností je mírný, ale bouře nastane, když se změní na rychlý nebo hustý proud a hlavně když nese vhodné magnetické pole. Dva hlavní zdroje jsou:
Koronální hmotné výrony
CME jsou dramatické výbuchy, při kterých Slunce vyvrhne velké mračno magnetizované plazmy. Pokud toto mračno směřuje k Zemi, dorazí za den až několik dní a může silně stlačit a rozvlnit naše magnetické pole.
Koronální díry a vysokorychlostní proudy
Koronální díry jsou oblasti s „otevřeným“ magnetickým polem, odkud proudí stálý, rychlý vítr. Protože Slunce rotuje přibližně jednou za 27 dní, dlouhodobé díry mohou opakovaně posílat proudy k Zemi a vyvolávat pravidelné, obvykle mírnější bouře.
Klíčový faktor je směr magnetického pole
Nejde jen o rychlost nebo hustotu větru, ale hlavně o to, kterým směrem ukazuje jeho magnetické pole. Když pole přichází jižním směrem, může se spojit s pozemským polem procesem magnetické rekonekce. To otevře „dveře“ a umožní energii proudit do magnetosféry mnohem efektivněji.
Co se děje v magnetosféře
Do magnetické bubliny vniknou částice a energie a spustí několik jevů: zesílí se elektrické proudy, především prstencový proud, oteplí se a nafoukne horní atmosféra a blízko pólů se částice srážejí s atmosférou a vytvářejí polární záře. Typická bouře má iniciační fázi, hlavní fázi s poklesem pozemního magnetického pole a poté pomalé zotavení.
Proč je variabilita a jak často se bouře vyskytují
Síla bouře závisí na množství uvolněné energie, tom zda výron zasáhl Zemi přímo nebo jen okrajově, trvání příznivých podmínek a především na směru magnetického pole. Sluneční jedenáctiletý cyklus ovlivňuje četnost bouří, více jich je kolem slunečního maxima.
Zdroje
- NOAA / NWS Space Weather Prediction Center (SWPC)
- GFZ Helmholtz Centre for Geosciences
- NASA Science
