- Магнітна буря має три фази: раптове початок, головна фаза і відновлення.
- Найбурхливіші години короткі; повна буря зазвичай триває від одного до трьох днів.
- CME дають короткі й гострі бурі, швидкі потоки сонячного вітру дають м’якші але довші порушення.
- Інтенсивність не тотожна тривалості: найсильніші бурі не завжди найдовші.
- NOAA SWPC і GFZ Potsdam відслідковують індекси Kp, Hp і Dst майже в реальному часі.
Магнітна буря не має одного чіткого часу початку й кінця. Це радше хвиля, що наростає, доходить до піку і поступово згасає. Тому на запитання «скільки триває магнітна буря?» немає одного числа у відповіді. Деякі бурі завершуються за кілька годин, інші тривають два або три дні, а «хвіст» великої події може зберігатися до тижня. У цій статті пояснимо, що відбувається під час бурі, чому тривалість змінюється і які часові рамки зазвичай спостерігають служби моніторингу, такі як NOAA SWPC і GFZ Potsdam.
Що означає «буря»
Ми відчуваємо погоду як дощ, вітер чи тепло. Магнітна буря це порушення не в повітрі, а в магнітосфері Землі, невидимій магнітній бульбашці, що нас захищає від постійного потоку частинок зі Сонця. NOAA визначає магнітну бурю як велике порушення магнітосфери, що відбувається коли енергія сонячного вітру ефективно переходить у навколоземний простір.
Для вимірювань використовують індекси. Найвідоміший це Kp, який підраховується для тригодинних вікон, тому найменша одиниця звіту це три години. Dst показує падіння поля на магнітному екваторі і служить для поділу бурі на фази. GFZ також надає індекс Hp, він дає півгодинне згладжене уявлення про збурення.
Три фази бурі
Початкова фаза
Перший удар сонячного порушення може викликати короткий стрибок поля вгору. Dst може піднятися на десятки нанотесла за кілька хвилин. Така раптова компресія триває хвилини або до кількох годин і не завжди переходить у повноцінну бурю.
Головна фаза
Це серце бурі. Енергія надходить у магнітосферу, формується кільцевий струм і Dst опускається нижче приблизно −50 нанотесла. Головна фаза зазвичай триває від кількох годин, часто близько 2 до 8 годин, і саме в цей час спостерігають найпотужніші ефекти, наприклад яскраві полярні сяйва далеко від полюсів.
Фаза відновлення
Після найглибшого падіння поле поволі повертається до норми. Відновлення може бути дуже швидким спочатку, а потім дуже повільним. Загалом Dst піднімається протягом приблизно 8 годин до кількох днів, а у великих подій повне відновлення може зайняти до 7 днів.
Чому тривалість різниться
Головна причина це тип сонячного збурення. Корональні викиди маси CME при ударі дають гострі і інтенсивні, але відносно короткі бурі. Швидкі потоки сонячного вітру з корональних дір часто формують co-rotating interaction regions які дають помірні, але тривалі порушення. Тому дві бурі з однаковим піковим Kp можуть відчуватися зовсім по-різному.
Приклади і висновок
Реальні події ілюструють часові рамки: сильна буря травня 2024 тривала кілька днів, буря березня 1989 спричинила гострі наслідки за кілька годин, а Каррінгтонська подія 1859 була надзвичайно інтенсивною, але не обов’язково найдовшою. У підсумку найбурхливіша частина бурі часто вимірюється годинами, повна подія зазвичай одним до кількох днів, а повне відновлення великої бурі може розтягнутися до тижня. Служби NOAA SWPC і GFZ Potsdam відслідковують індекси в режимі близькому до реального часу, що дозволяє спостерігати розвиток події від початку до повернення спокою.
