Zespół naukowców z Uniwersytetu Aberystwyth ogłosił przełom w badaniach nad koronalnymi wyrzutami masy (CME), które mogą mieć znaczący wpływ na naszą planetę. Dzięki nowej metodzie, opracowanej we współpracy z innymi instytucjami badawczymi, naukowcy mogą teraz skuteczniej przewidywać momenty, w których obłoki plazmy wyrzucone ze Słońca dotrą do Ziemi. 

Koronalne wyrzuty masy są ogromnymi wybuchami plazmy i pól magnetycznych z korony słonecznej, które mogą podróżować przez przestrzeń kosmiczną z prędkościami dochodzącymi do milionów kilometrów na godzinę. Kiedy takie wybuchy docierają do Ziemi, mogą wywoływać burze geomagnetyczne, które z kolei mogą zakłócać działanie satelitów, systemów nawigacyjnych i sieci energetycznych. 

Naukowcy z Uniwersytetu Aberystwyth skoncentrowali swoje badania na aktywnych regionach Słońca, czyli obszarach o szczególnie intensywnym polu magnetycznym. Analizowali te obszary w okresach przed, w trakcie i po koronalnych wyrzutach masy. Badania wykazały, że prędkość plazmy wyrzuconej ze Słońca zależy bezpośrednio od krytycznej wysokości aktywnych regionów. Krytyczna wysokość to poziom, na którym pole magnetyczne staje się niestabilne i prowadzi do wyrzutu masy.

Aby określić wysokość krytyczną, naukowcy analizowali siłę pola magnetycznego względem wysokości obszaru aktywnego. Te dane wprowadzano do modelu geometrycznego, co pozwoliło na ustalenie trójwymiarowego rozkładu prędkości plazmy wyrzucanej ze Słońca w przestrzeń międzyplanetarną. Takie podejście umożliwia dokładniejsze przewidywanie momentów dotarcia plazmy do Ziemi i pozwala na lepsze przygotowanie się na potencjalne zakłócenia związane z burzami geomagnetycznymi.

Nowa technika, nazwana DIRECD (Dimming Inferred Coronal Mass Ejection Direction), umożliwia ekstrakcję trójwymiarowego kierunku wyrzutów plazmy na podstawie dwuwymiarowych obrazów w ultrafiolecie. Jest to szczególnie użyteczne dla wydarzeń skierowanych w stronę Ziemi, co stanowi wyzwanie dla koronografów, które głównie obserwują ekspansję CME, a nie ich propagację.

Metoda ta jest szczególnie istotna w kontekście obecnego maksymalnego cyklu słonecznego, kiedy to obserwuje się zwiększoną aktywność słoneczną, w tym większą liczbę plam słonecznych, rozbłysków i koronalnych wyrzutów masy. Prognozowanie i monitorowanie tych zjawisk jest kluczowe dla ochrony technologii satelitarnych, systemów nawigacyjnych i infrastruktury energetycznej na Ziemi. 

Badania prowadzone przez Uniwersytet Aberystwyth we współpracy z NorthWest Research Associates, Uniwersytetem w Grazu oraz Obserwatorium Kanzelhöhe wskazują, że CME są wynikiem złożonych interakcji magnetycznych na powierzchni Słońca. Obserwacje pokazują, że przed wybuchem CME, pionowa warstwa plazmy rozdziela się na bloby, co wskazuje na pękanie i ponowne łączenie linii pola magnetycznego. Ta szybka reorganizacja prowadzi do powstania dużego liny strumieniowego, który następnie eksploduje w przestrzeń kosmiczną.

Koronalne wyrzuty masy mogą powodować spektakularne zjawiska, takie jak zorze polarne, które są wynikiem interakcji naładowanych cząstek z ziemskim polem magnetycznym i atmosferą. Jednak takie wybuchy mogą również powodować poważne zakłócenia technologiczne, dlatego zrozumienie i przewidywanie CME jest tak ważne.

Dzięki nowej metodzie opracowanej przez zespół naukowców z Uniwersytetu Aberystwyth, będziemy mogli lepiej przewidywać koronalne wyrzuty masy i ich wpływ na Ziemię. Badania te otwierają nowe możliwości w dziedzinie prognozowania pogody kosmicznej i ochrony naszej technologicznie zaawansowanej infrastruktury przed potencjalnymi zakłóceniami.