Dzięki współpracy trzech sond kosmicznych po raz pierwszy udało się zaobserwować cały proces powstania koronalnego wyrzutu masy. Wykonane 21 kwietnia 2002 roku obserwacje potwierdziły najczęściej wymieniany scenariusz. Obserwacje stanowią kolejny krok w celu lepszego zrozumienia pogody kosmicznej.

Obserwacje prowadziły Reuven Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager (RHESSI), które wykonało zdjęcia regionów, w których powstają flary w zakresie promieniowania X i gamma, Transition Region and Coronal Explorer (TRACE), który mierzy promieniowanie ultrafioletowe Słońca oraz Solar and Heliospheric Observatory (SOHO).

Po raz pierwszy mieliśmy możliwość zidentyfikowania i zbadania regionu na Słońcu, gdzie dochodzi do zapoczątkowania i rozpędzenia koronalnego wyrzutu masy” – mówi dr Peter Gallagher z Goddard Space Flight Center. – “Teraz wiemy lepiej, w jaki sposób energia uwolniona przy powierzchni Słońca wiąże się z wyrzutem materii, co być może pozwoli na prognozowanie pogody kosmicznej w czasie rzeczywistym“. Rezultaty badań autorzy pracy przedstawili na spotkaniu sekcji Solar Physics Division przy American Astronomical Society.

Koronalne wyrzuty masy (Coronal Mas Ejections- CME) są często łączone z flarami słonecznymi. Flara to potężna eksplozja w atmosferze słonecznej, która generuje promieniowanie i prowadzi do podgrzania gazu i przyspieszenia cząstek do prędkości bliskich prędkości światła. Oba zjawiska mogą powstać w ciągu kilku sekund, co czyni łączone obserwacje szczególnie trudnymi.

Do powstania flar i koronalnych wyrzutów masy dochodzi w wyniku zakrzywienia linii pola magnetycznego – zjawiska rekoneksji magnetycznej. Kiedy w wyniku zjawiska zostanie uwolniona energia, plazma podgrzewa się, a cząstki przyspieszają, co prowadzi do eksplozji, która generuje promieniowanie w zakresie od fal radiowych do rentgenowskich.

Często CME i flary powstają w tych samych rejonach Słońca prawie jednocześnie. Naukowcy zastanawiają się, czy wobec tego flary powodują CME, czy na odwrót, czy też zjawiska te są tylko luźno powiązane.

Obserwacje wykonane 21 kwietnia 2002 roku pozwoliły określić scenariusz powstawania CME o dużych prędkościach (1,6 – 8 milionów kilometrów na godzinę). Dochodzi do nich wtedy, gdy linie pola magnetycznego służą za pokrywkę, przykrywającą bąbel gazu, który próbuje się wznieść. W pewnym momencie pokrywka otwiera się, być może jako rezultat rekoneksji i w wyniku postania flary i CME unosi się z powierzchni Słońca, pociągając za sobą linie pola magnetycznego. Rekoneksja magnetyczna podsyca towarzyszącą flarę przez ponad 12 godzin.

Sekwencja zdjęć przedstawiających rozległy koronalny wyrzut masy z dnia 20 marca 2000 roku. Koory są fałszywe. Zdjęcie wykonano za pomocą instrumentu LASCO C2 znajdującego się na pokładzie obserwatorium SOHO. Przedstawiony CME wyrzucił w przestrzeń miliardy ton cząsteczek z prędkością milionów kilometrów na gdzoinę. Wyrzut nie był skierowany w stronę Ziemi, gdyby był, mógłby spowodować poważne zakłócenia w pracy satelitów, komunikacji i systemach zasilania.

Wszyskie trzy sondy pomogły potwierdzić, że proces ten przebiega właśnie tak. RHESSI zaobserwował wybuch promieniowania X, sygnalizującego początek flary. TRACE obserwował CME w ultrafiolecie w momencie gdy wyrzut rozpoczynał się. Kilka minut później RHESSI zaobserwował wybuch wysokoenergetycznego promieniowania rentgenowskiego pochodzącego od CME, a TRACE zaobserwował podobny wybuch z zakresie ultrafioletu. Natomiast SOHO obserwowało dalej CME oddalające się od powierzchni Słońca.

Każda z sond jest uzupełnieniem pozostałych” – mówi Gallagher. – “Jedynie dzięki ich współpracy mogliśmy zrozumieć przebieg powstawania koronalnych wyrzutów masy i towarzyszących im flar“.

Przedstawiona praca wchodzi w zakres długiej dyskusji, czy flary słoneczne powodują CME czy odwrotnie. Chociaż pierwsze sygnały zbliżającej się flary docierały przed rozpoczęciem wznoszenia się CME, do wyzwolenia energii flary dochodzi później, po rozpędzeniu CME. Oba zjawiska zdają się być innymi aspektami tego samego wydarzenia zachodzącego na Słońcu.

Autor

Anna Marszałek