Czym są burze i wiatry słoneczne i jaki mają wpływ na Ziemię?

(Gazeta Dan Tri) - Każdego dnia na Ziemi doświadczamy pogody: wiejącego wiatru, płynących chmur, deszczu i burz itd. Pogoda występuje również w przestrzeni kosmicznej i ma swoje źródło w Słońcu.

Słońce czasami uwalnia duże ilości energii i cząstek, które mogą zderzać się z Ziemią (zdjęcie: NASA).

Słońce: gigantyczna chmura plazmy będąca źródłem dramatycznych zjawisk kosmicznych.

Słońce, będące centrum Układu Słonecznego, to gigantyczna chmura gazu, której temperatura powierzchni wynosi do 6000 stopni Celsjusza, czyli jest prawie pięć razy wyższa niż temperatura lawy wulkanicznej na Ziemi.

W przeciwieństwie do zwykłych gazów Słońce składa się z plazmy — szczególnego stanu materii, w którym atomy są zjonizowane i dzielą się na dodatnio naładowane jądra i ujemnie naładowane elektrony.

Obecność tych naładowanych cząstek pozwala plazmie przewodzić prąd elektryczny i silnie oddziaływać z polami magnetycznymi.

Podczas całkowitego zaćmienia Słońca, gdy Księżyc zasłania Słońce, możemy zaobserwować koronę – delikatną, cienką warstwę atmosfery otaczającą Słońce.

Korona słoneczna osiąga temperaturę milionów stopni Celsjusza, znacznie wyższą niż powierzchnia Słońca. To właśnie ta ekstremalnie wysoka temperatura powoduje, że cząsteczki plazmy są wyrzucane ze Słońca, pokonując grawitację i rozprzestrzeniając się po całym Układzie Słonecznym, tworząc „wiatr słoneczny”.

Ten niewidzialny strumień plazmy wypełnia rozległy bąbel przestrzeni kosmicznej, sięgający daleko poza orbitę Plutona, z prędkością dochodzącą do 3 milionów kilometrów na godzinę. Dla porównania, wiatr słoneczny potrzebuje mniej niż minuty, aby wykonać pełne okrążenie Ziemi, podczas gdy Międzynarodowa Stacja Kosmiczna potrzebuje na to 90 minut.

Naukowcy wykorzystali instrumenty kosmiczne, w szczególności sondę Parker Solar Probe, do zbliżenia się do Słońca i bezpośredniego pomiaru wiatru słonecznego opuszczającego je. Sonda jest również wyposażona w specjalistyczne kamery do obserwacji rozpraszania światła słonecznego przez wiatr słoneczny – procesu podobnego do tego, który odpowiada za niebieski kolor ziemskiego nieba.

Wielkie eksplozje i „burze słoneczne”

Mimo że wiatr słoneczny nieustannie otacza Ziemię, pole magnetyczne naszej planety zazwyczaj zapewnia mu bezpieczny przepływ.

Jednak Słońce czasami powoduje potężne eksplozje, uwalniając do Układu Słonecznego ogromne obłoki plazmy, z których część jest skierowana w stronę Ziemi. Zdarzenia te znane są jako koronalne wyrzuty masy (CME) lub metaforycznie „burze słoneczne”.

CME, choć krótkotrwałe, są niezwykle intensywne, w przeciwieństwie do ciągłego wiatru słonecznego. Słońce działa jak gigantyczny magnes, tworząc linie pola magnetycznego, za którymi plazma łatwo podąża.

Wiatry słoneczne i wyrzuty koronalne (CME) mogą zniekształcać i rozciągać linie pola magnetycznego od Słońca. Kiedy te burze słoneczne docierają do Ziemi, ich skręcone pola magnetyczne mogą oddziaływać z polem magnetycznym naszej planety, powodując zaburzenia znane jako „pogoda kosmiczna”.

Pogoda kosmiczna: od zorzy polarnej po ryzyko przerw w dostawie prądu.

Ziemię chroni magnetosfera, tarcza magnetyczna, która chroni nas przed wiatrami słonecznymi i burzami słonecznymi. Jednak podczas szczególnie silnych burz część plazmy wiatru słonecznego może przenikać przez ziemską atmosferę.

Gdy wyrzut masy koronalnej przechodzi obok Ziemi, jego pole magnetyczne może oddziaływać z polem magnetycznym Ziemi, powodując tymczasowe wyrównanie się linii pola magnetycznego Słońca i Ziemi, co umożliwia przedostanie się plazmy słonecznej do atmosfery.

Zjawisko to może być przyczyną potężnych burz geomagnetycznych na całym świecie, które naukowcy nazywają pogodą kosmiczną.

Pogoda kosmiczna tworzy niesamowite widowiska świetlne w pobliżu biegunów północnego i południowego na Ziemi (zdjęcie: AP Photo).

Pogoda kosmiczna, podobnie jak ziemska, jest tworzona przez atmosferę. Naukowcy nieustannie dążą do badania i przewidywania tego typu pogody, ponieważ może ona prowadzić do poważnych konsekwencji, takich jak przerwy w dostawie prądu, zakłócenia w komunikacji, a nawet upadek satelitów na Ziemię.

Jednak oprócz potencjalnych zagrożeń, pogoda kosmiczna przynosi również spektakularne pokazy świetlne na niebie, znane jako zorza polarna (Aurora Borealis) i zorza południowa (Aurora Australis).

Zjawiska te, które można zaobserwować w pobliżu Arktyki i Antarktydy, są dobitnym dowodem silnego oddziaływania między Słońcem i Ziemią.

Source: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/bao-va-gio-mat-troi-la-gi-chung-anh-huong-ra-sao-den-trai-dat-20251107024225759.htm