- O furtună magnetică are trei faze: un început brusc, o fază principală de obicei între 2 și 8 ore, şi o recuperare care poate dura de la 8 ore până la aproximativ 7 zile.
- Orele cele mai perturbate sunt scurte; o furtună completă ţine frecvent una până la trei zile.
- CME-urile explozive produc furtuni scurte şi puternice; curenţii solari rapizi generează perturbări mai blânde dar mai îndelungate.
- Intensitatea şi durata nu sunt acelaşi lucru: furtunile foarte puternice nu sunt neapărat cele mai lungi.
- Evoluţia este urmărită aproape în timp real de NOAA SWPC şi GFZ Potsdam folosind indici precum Kp, Hp şi Dst.
O furtună magnetică nu este un eveniment singular cu un moment clar de început şi sfârşit. Mai degrabă seamănă cu un val care creşte, atinge un vârf şi apoi se stinge treptat. De aceea întrebarea "cât durează" nu are un singur răspuns. Unele furtuni se termină în doar câteva ore, altele durează două sau trei zile, iar coada lungă şi liniştită a unei furtuni mari poate avea nevoie de aproape o săptămână pentru a reveni la normal.
Ce înseamnă "furtună"
Jos, pe suprafaţa Pământului, vorbim despre ploaie, vânt sau căldură. O furtună geomagnetică este o perturbare a magnetosferei Pământului, bula magnetică invizibilă care ne protejează de fluxul de particule solare. NOAA descrie o furtună geomagnetică ca o tulburare majoră a magnetosferei care apare când există un transfer foarte eficient de energie din vântul solar către mediul spaţial din jurul Pământului. În termeni simpli, un curent de particule şi câmp magnetic de la Soare LOVEŞTE magnetosfera, iar acea perioadă de agitaţie este ceea ce măsurăm.
Indici şi modul de măsurare
Cercetătorii folosesc indici pentru a rezuma cât de deranjat este câmpul magnetic. Cei mai uzuali sunt:
- Kp, baza scării NOAA, calculat pe ferestre de trei ore, adică unitatea cea mai mică de raportare este blocul de trei ore. Valoarea merge de la 0 la 9.
- Dst şi versiunea sa rapidă SYM-H, care urmăresc cât coboară câmpul la ecuatorul magnetic în timpul furtunii. Dst este folosit pentru a delimita fazele furtunii şi a măsura durata lor.
- Hp, produs de GFZ Potsdam, este similar cu Kp dar la rezoluţie de jumătate de oră pentru a surprinde detalii fine.
Astfel, durata depinde şi de rigla pe care o foloseşti, pentru că fiecare indicator probează timpul diferit.
Cele trei faze ale unei furtuni
1. Faza iniţială
Când marginea unei perturbaţii solare loveşte magnetosfera, câmpul poate sări puţin în sus, Dst crescând cu aproximativ 20 până la 50 nanotesla în zeci de minute. Aceasta se numeşte sudden commencement. Nu toate furtunile au un început clar. Când apare, durează de la câteva minute la una sau două ore.
2. Faza principală
Energia care intră construieşte un curent de tip inel în jurul ecuatorului magnetic şi Dst coboară sub aproximativ minus 50 nanotesla. Aceasta este inima furtunii şi durează de obicei câteva ore, frecvent între 2 şi 8 ore. Aici apar cele mai intense efecte, inclusiv aurora văzută departe de poli.
3. Faza de recuperare
După minimul fazei principale, câmpul revine treptat la normal. Această etapă este cea mai variabilă şi poate dura de la circa 8 ore până la aproximativ 7 zile. Adesea există o decădere rapidă iniţială urmată de o revenire lentă, motiv pentru care zilele după o furtună mare pot părea încă tulburi.
De ce unele furtuni sunt scurte iar altele persistă
Cel mai important factor este tipul de perturbaţie solară. CME-urile sunt nori masivi de plasmă cu propriul câmp magnetic şi, când lovesc, produc furtuni scurte, puternice şi bine conturate. NOAA notează că CME-urile ajung tipic în câteva zile, dar în cazuri extreme pot sosi şi în 18 ore. Curentii solari rapizi proveniţi din găuri coronale formează regiuni de interacţiune co-rotative CIR care, deşi mai slabe, pot menţine perturbaţia pe perioade lungi şi pot reveni la intervale de aproximativ 27 de zile.
Exemple şi concluzie
Furtuna "Gannon" din mai 2024 a fost extremă şi a produs condiţii perturbate pe parcursul a circa două până la trei zile. Furtuna din martie 1989 care a afectat reţeaua electrică din Québec a avut efecte acute pe ore, deşi evenimentul s-a întins pe mai mult de o zi. Evenimentul Carrington din 1859 rămâne un exemplu de intensitate extremă, cu estimări ale Dst până la circa minus 1760 nanotesla. Patternul este clar: partea cea mai intensă durează de regulă ore, iar episodul complet se măsoară în zile.
Surse
- NOAA Space Weather Prediction Center — Geomagnetic Storms: https://www.swpc.noaa.gov/phenomena/geomagnetic-storms
- NOAA SWPC produse Kp şi previziuni: https://www.swpc.noaa.gov/products/planetary-k-index
- GFZ Potsdam despre indici Kp şi Hp: https://www.gfz.de/en/section/geomagnetism/data-products-services/geomagnetic-kp-index
- NOAA despre furtuna din mai 2024: https://www.noaa.gov/stories/strong-geomagnetic-storm-reaches-earth-continues-through-weekend
- NASA despre Soare şi ciclul solar: https://science.nasa.gov/sun/solar-cycle/
