Solar Dynamics Observatory: Trzy lata aktywności Słońca w trzy minuty

Niedawno minęły trzy lata, odkąd sonda Solar Dynamics Observatory przesłała na Ziemię pierwsze zdjęcia Słońca wykonane z instrumentów na jej pokładzie. Państwowa Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej NASA opublikowała z okazji świętowania trzech lat bezustannych obserwacji SDO wyjątkowe nagranie zmian aktywności naszej gwiazdy.

Od 11 lutego 2010 roku, gdy zgromadziliśmy się na blogu by wspólnie obserwować start rakiety Atlas V z sondą SDO na pokładzie, minęły ponad trzy lata. W kilka tygodni po umieszczeniu satelity w odpowiednim punkcie orbity geosynchronicznej przesłane zostały na Ziemię pierwsze obrazy Słońca wykonane dzięki SDO. Dzisiaj, po pełnych 36 miesiącach trwania misji, NASA pokazała kolejne efektowne nagranie, które zawdzięczamy sondzie.

Wideo w formie time-lapse ukazuje Słońce w długości fali 171 Angstremów (skrajny ultrafiolet), z instrumentów AIA (Atmosfery Imaging Assembly). Pasmo to pozwala na rejestrowanie tej materii słonecznej, której temperatury wynoszą około 600 000 stopni Celsjusza. Na zdjęciach wykonanych w tej długości fali znakomicie uwidaczniają się pętle koronalne i łuki magnetyczne, którymi nad powierzchnią Słońca w pobliżu każdego z obszarów aktywnych przepływają w każdej sekundzie miliony ton plazmy. Pasmo 171 Angstremów pozwala również na łatwe dostrzeżenie ruchu obrotowego Słońca, który dla pełnego obrotu w przypadku okolic równika trwa 25 dni, tj. o 10 dni krócej od okolic biegunów.

Na nagraniu zawierającym zdjęcia Słońca w tej długości fali od kwietnia 2010 do kwietnia 2013 roku łatwo można zauważyć jak aktywność gwiazdy stopniowo rosła. Widać, że na przestrzeni ostatnich trzech lat nie była ona jednostajna i po okresach, w czasie których na tarczy występowało wiele obszarów aktywnych, nastawały wielokrotnie okresy ciszy. Zauważyć można również zmiany w średnicy kątowej tarczy słonecznej, będące skutkiem drobnych wahań w odległości sondy od Słońca. Są to jednak różnice symboliczne, a obrazy są w efekcie końcowym niezwykle spójne.

Zdjęcia z SDO w powyższej długości fali pozwalają obserwować również rozbłyski słoneczne i koronalne wyrzuty masy w początkowych fazach ich istnienia, które mogą emitować w przestrzeń kosmiczną, niekiedy i w stronę Ziemi, burze promieniowania radiowego i słoneczną materię. Dla kluczowych zjawisk kształtujących pogodę kosmiczną jest to zatem bardzo użyteczna i pomocna długość fali, choć nie jedyna w przypadku instrumentów AIA. Naukowcy wierzą, że dzięki misji SDO uda się lepiej zrozumieć procesy związane z aktywnością naszej gwiazdy, a zdolność przewidywania takich zjawisk pogody kosmicznej znacząco się podniesie. Choć o Słońcu wiemy więcej niż choćby przed dekadą, to jest to i tak dopiero zalążek pożądanej wiedzy. Pomimo postępu technicznego i większej ilości satelitów monitorujących aktywność słoneczną, prognozowanie pogody kosmicznej jest wciąż zadaniem bardzo trudnym, o czym przekonywaliśmy się wielokrotnie na własnej skórze - poprzednim razem 11 kwietnia, podczas oczekiwania na rozległe wystąpienie zórz polarnych.

Pomimo faktu, iż główne dane z 11 kwietnia z dużą pewnością zdawały się potwierdzać możliwość silnego uderzenia wyrzutu koronalnego, jaki był następstwem najsilniejszego jak na razie rozbłysku 2013 roku, uderzenie okazało się tak słabe, że nie wywołało burzy magnetycznej nawet najniższego stopnia, a zasięg zórz ograniczył się do okołobiegunowych szerokości geograficznych. A mieliśmy, zdawać by się mogło, wszystko czego potrzeba i to w bardzo sprzyjających okolicznościach. Jak to się dzieje, że słabsze energetycznie rozbłyski połączone z koronalnymi wyrzutami masy (np. klasy M1.1 z 15 marca) są w stanie zapewnić nad Polską zorze polarne jak 17 marca, a zjawiska o wiele wyższej energii w maksimum (ten pechowy rozbłysk klasy M6.5 z 11 kwietnia) w praktyce nawet nie mogą się mierzyć z tymi słabszymi? W tym ostatnim przypadku z pewnością kluczową rolę odegrało skierowanie wyrzutu koronalnego w zbyt znacznym stopniu "na wschód" od Ziemi, skutkiem czego tylko niewielka część CME dotarła do magnetosfery, ale w przeszłości wielokrotnie przecież występowały rozbłyski najbardziej energetyczne, nierzadko towarzyszyły im wyrzuty koronalne, a zorze nad Polską w ogóle nie występowały. To tylko potwierdza na jakim wczesnym etapie jest obecnie prognozowanie pogody kosmicznej. Pozostaje ufać, że obserwacje wykonywane przez SDO i inne satelity monitorujące aktywność Słońca, poszerzą naszą wiedzę we wspomnianym zakresie.

Materiał wideo podzielony jest na dwie części. Część pierwsza to omówione wyżej zdjęcia z 36 miesięcy ukazujące Słońce w długości fali 171 Angstremów. Na jeden dzień obserwacji z tych trzech lat przypadają po dwa zdjęcia, wszystkie wyświetlane są z częstotliwością 29,97 klatek na sekundę. Druga część materiału to ukazanie ostatnich trzech lat aktywności gwiazdy w czterech długościach fal jednocześnie: 4500 Angstremów, czyli zwykłe światło białe, ukazujące aktywność plamotwórczą i zmiany położenia obszarów aktywnych wraz z ruchem obrotowym Słońca; 193 Angstremów ukazujących materię słoneczną o temperaturze niespełna 1 mln stopni Celsjusza i tym samym więcej elementów korony słonecznej w tym dziury koronalne; 304 Angstremów ukazujących materię o temperaturze niemal 50 000 stopni Celsjusza i pomocną przy obserwacji wyrzutów koronalnych oraz ponownie w długości 171 Angstremów.

Powyższe zdjęcie to kompozycja 25 nałożonych na siebie kadrów
wykonanych pomiędzy 16.04.2010 r. a 15.04.2013 r.
Wykorzystano instrumenty AIA, długość fali 171 Angstremów. (SDO)

W głównej, pierwszej części filmu zarejestrowanych zostało kilka innych wydarzeń (w nawiasach czas filmu):

  • 00:30;24 - częściowe zaćmienie przez Księżyc ("sezon zaćmień" o którym wspominałem w komentarzach na podstronie Solar Update występuje dwa razy w roku w okolicach równonocy, skutkiem czego na kilkadziesiąt minut tracony jest kontakt instrumentów SDO ze Słońcem),
  • 00:31;16 - roll maneuver - manewr, który SDO wykonuje kilka razy do roku, skutkiem czego przez kilka godzin obrazy Słońca nie są idealnie wycentrowane w polu widzenia instrumentów sondy,
  • 01:11;02 - 9 sierpnia 2011 roku - rozbłysk klasy X6.9, będący obecnie najsilniejszym w trwającym cyklu słonecznym,
  • 01:28;07 - 15 grudnia 2011 roku - przelot komety C/2011 W3 Lovejoy,
  • 01:42;29 - kolejny roll maneuver,
  • 01:51;07 - 5 czerwca 2012 roku - tranzyt Wenus,
  • 02:28;13 - następne częściowe zaćmienie przez Księżyc.

Możliwość pobrania nagrania na komputer z serwerów NASA w wybranych rozdzielczościach (kliknięcie w link do wideo rozpocznie proces pobierania, kliknięcie w link do zdjęcia otworzy obraz w nowej karcie przeglądarki):

WIDEO

1920x1080 (29.97 fps) QT  3 GB
1920x1080 (29.97 fps) QT  1 GB
1920x1080 (29.97 fps) QT  355 MB
1920x1080 (29.97 fps) MPEG-4   146 MB
1280x720 (29.97 fps) QT  140 MB
1280x720 (29.97 fps) WMV  118 MB
960x540 (29.97 fps) MPEG-4  111 MB
640x360 (29.97 fps) QT  109 MB
640x360 (29.97 fps) MPEG-4  44 MB
320x240 (29.97 fps) MPEG-4  24 MB


ZDJĘCIE

1920x1080 TIFF  7 MB
1920x1080 JPEG  1 MB
320x180     PNG  135 KB
160x80       PNG  31 KB
80x40         PNG  10 KB


Trzy lata aktywności słonecznej w trzy minuty. Credit: SDO.


Przypominam, że powyższe wideo nie jest pierwszym, które w efektowny sposób ukazuje zjawiska zachodzące na Słońcu. 26 lutego pisałem tutaj o nagraniu deszczu koronalnego, wykonanego przez te same instrumenty satelity SDO (Atmosfery Imaging Assembly), z tą różnicą że w długości fali 304 Angstremów. Wywołuje ono nie mniejsze wrażenie niż powyższe nagranie i o nim również warto pamiętać.

Tymczasem czekamy na dalszy postęp 24. cyklu słonecznego, którego maksimum, miejmy nadzieję, jest jeszcze przed nami. Póki co na horyzoncie brak oznak mogących zwiastować zorzowe emocje jak te z połowy marca, ale jak już zdążyliśmy się przekonać, nawet w tak spokojnym i mało aktywnym cyklu słonecznym zdarzają się chwile, które o tej niskiej aktywności pozwalają nam przynajmniej na pewien czas zapomnieć.

Czytaj również:

Solar Update - krótki cykliczny komentarz dotyczący bieżącej aktywności słonecznej,
Pogoda kosmiczna - aktualne warunki i objaśnienia,


Opracowanie własne plus materiały NASA

Komentarze

  1. Kurka wodna, ale timelapse! Aż w oczach mi się kręci po jego obejrzeniu :D

    Widać jak z czasem plam przybywało i znowu ubywało, rzeczywiście słońce zachowuje się nienaturalnie i stąd trudność w prognozowaniu zjawisk jakie ono wywołuje. Ja mimo wszystko wierzę że sytuacja z 17-03-2013 jeszcze w Polsce się nam powtórzy, mało tego ufam że więcej niż jeden raz... :))

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Również taką mam nadzieję.

      Oby te słowa się sprawdziły. Chyba każdy z nas na to liczy!

      Usuń
  2. chciałbym tyle plam na raz na tarczy co na powyższej kompozycji :D wtedy silne rozbłyski byłyby standardem codziennym a zorza polarna w polsce niczym nadzwyczajnym :) marzenia :D

    OdpowiedzUsuń

Prześlij komentarz

Zainteresował Ciebie wpis? Masz własne spostrzeżenia? Chcesz dołączyć do dyskusji lub rozpocząć nową? Śmiało! :-)
Jak możesz zostawić komentarz? - Instrukcja
Pamiętaj o Polityce komentarzy

W komentarzach możesz stosować podstawowe tagi HTML w znacznikach <> jak b, i, a href="link"