Introducere:
În seara zilei de 18 ianuarie, în jurul orei 20:00 (ora României), complexul de regiuni active AR4341-45, aflat în zona geoefectivă a discului solar, a produs o erupție solară intensă de clasă X (X1.95).
Evenimentul a generat cea mai puternică furtună de radiații solare din actualul ciclu solar, dar și din ultimii 35 de ani, iar impactul ejecției de masă coronală asociat a dus la declanșarea unei furtuni geomagnetice severe, de nivel G4.
Erupția solară, CME-ul și efectele acestora:
Erupția solară si CME-ul:
Chiar dacă erupția nu s-a numărat printre cele mai intense ale acestui ciclu solar, ea a generat o ejecție de masă coronală masivă și rapidă, orientată direct spre Pământ.
Valorile fluxului de raze X s-au menținut peste pragul clasei M timp de aproximativ două ore, această erupție fiind încadrată în categoria evenimentelor de lungă durată. Revenirea către valorile anterioare erupției s-a produs abia după mai mult de șase ore. Maximul fluxului de raze X a fost atins la nivelul X1.95, corespunzător clasei X, cea mai înaltă categorie de clasificare a erupțiilor solare.
Ejecția de masă coronală (CME) a devenit vizibilă la scurt timp după erupție în imaginile coronografului CCOR-1, prezentând o structură de tip halou, semn clar că va interacționa cu magnetosfera Pământului.
Viteza inițială a ejecției a fost estimată la aproximativ 2000 km/s și cu un timp de tranzit de circa 32 de ore. În aceste condiții, a fost emisă o alertă de furtuni geomagnetice severe (G4) pentru data de 20 ianuarie, când impactul, estimat în jurul orei 03:00 (±7 ore), ora României, era de așteptat să declanșeze un răspuns violent al magnetosferei.
Furtuna de radiații solare:
În așteptarea ejecției de masă coronală, un efect secundar al deplasării acesteia prin spațiul interplanetar a fost accelerarea protonilor către Pământ. Astfel, imediat după erupție, nivelul protonilor a crescut constant, atingând pragul unei furtuni de radiații solare de nivel S1 (>10 pfu) la ora 00:45, în data de 19 ianuarie. Creșterea a continuat într-un ritm accelerat până când, în premieră pentru acest ciclu solar, a fost atins nivelul unei furtuni severe de radiații solare S4 (>10.000 pfu).
Maximul fluxului de protoni a fost înregistrat imediat după sosirea ejecției, la ora 21:15, când valoarea a ajuns la aproximativ 37.000 pfu, aceasta reprezentând a treia cea mai mare valoare de când se fac măsurători.
Sosirea CME-ului:
Ejecția a lovit în jurul orei 21:00, mult mai devreme decât fusese prognozat, având un timp de tranzit extrem de scurt, de aproximativ 25 de ore, ceea ce a reprezentat cea mai rapidă sosire a unei ejecții din acest ciclu solar.
În momentul impactului, câmpul magnetic interplanetar total (indicele Bt) a atins valoarea de 90 nT, o valoare record, care a evidențiat caracterul extrem al evenimentului. Viteza vântului solar s-a situat în jurul valorii de 1200 km/s, o altă valoare excepțională, ejecția neîncetinind semnificativ față de momentul erupției.
Deoarece ne aflam încă în partea de „șoc” a ejecției, era clar că valoarea de 90 nT nu putea fi menținută pe termen lung. Cu toate acestea, câmpul magnetic total a rămas la valori ridicate, de aproximativ 30–40 nT, având o orientare preponderent negativă (linia roșie din graficul de mai sus, corespunzătoare indicelui Bz).
Această configurație a dus la o prăbușire aproape instantanee a indicelui Dst (Disturbed Storm Time) până la valoarea de −119 nT, iar răspunsul magnetosferei a declanșat o furtună geomagnetică severă de nivel G4. Ulterior, în timpul tranzitului miezului ejecției, a existat un platou deoarece indicele Bz a devenit pozitiv, pentru ca apoi să înceapă din nou să scadă, atingând valoarea de −217 nT atunci când indicele Bz a devenit din nou negativ.
Din păcate, sosirea miezului ejecției a fost însoțită de o orientare nefavorabilă a câmpului magnetic pentru cuplajul geomagnetic, indicele Bz înregistrând valori pozitive extreme. Acest lucru a dus la inhibarea furtunii geomagnetice timp de aproximativ 6–8 ore, până când indicele Bz a început din nou să devină negativ.
Dacă, în timpul tranzitului miezului ejecției, valorile indicelui Bz ar fi fost opuse (−90 / −60 nT), cu siguranță am fi discutat despre o furtună geomagnetică extremă de nivel G5, precum și despre un eveniment istoric.
Magnetosfera s-a aflat la valori de furtună geomagnetică timp de aproximativ 42 de ore, indicele Kp menținându-se peste valoarea 5 și atingând un maxim de 8,67 imediat după impact. Durata prelungită a perturbării geomagnetice a permis vizibilitatea aurorei boreale de la nivelul țării noastre timp de două nopți consecutive, 19/20 și 20/21 ianuarie, reprezentând, de asemenea, o premieră pentru acest ciclu solar.
Isolated Proton Aurora – IPA:
Un alt aspect remarcabil al acestei furtuni geomagnetice a fost apariția aurorei generate de protoni, distinctă de aurora clasică produsă de electroni. Acest tip de auroră este asociat, în general, cu furtuni geomagnetice intense, iar pe parcursul acestui eveniment vizibilitatea sa a fost deosebit de bună. Fenomenul s-a manifestat pe intervale scurte de timp, sub forma unor perdele aurorale verzi intense, evidențiindu-se clar pe fondul unei aurore clasice de intensitate mai redusă.
Nu este un eveniment nou, acest tip de auroră a mai fost observat și în timpul furtunilor geomagnetice anterioare, însă atunci a fost mai evident în fotografii și în clipuri video, suprapunându-se peste aurora clasică, mult mai intensă. De această dată, aurora clasică a avut o intensitate redusă, iar aurora produsă de protoni s-a manifestat semnificativ în afara perdelelor de auroră roșie. Ca urmare, fenomenul a fost observat pe un cer relativ întunecat, ceea ce a dus la o vizibilitate, inclusiv cu ochiul liber, considerabil mai bună comparativ cu evenimentele precedente.
Mai multe informații despre acest fenomen auroral găsiți în articolul dedicat, pe care îl puteți citi aici.
Concluzie:
În concluzie, acest eveniment solar a demonstrat încă o dată cât de complexă și imprevizibilă poate fi activitatea solară. După o perioadă liniștită de aproape două luni, fără evenimente notabile, regiunile active de pe Soare nu păreau să indice o activitate puternică. Totuși, o singură erupție intensă, produsă la momentul potrivit, a declanșat atât o furtună geomagnetică de nivel G4, cât și o furtună de radiații solare de nivel S4. Deși parametrii ejecției de masă coronală au fost extremi și au avut potențialul de a genera o furtună istorică, orientarea temporar nefavorabilă a câmpului magnetic interplanetar a limitat severitatea efectelor resimțite la nivelul magnetosferei. Totuși, acest episod de activitate geomagnetică va rămâne istoric, datorită valorilor extreme ale câmpului magnetic interplanetar total, intensității furtunii de radiații solare și timpului de tranzit foarte rapid al ejecției de masă coronală.
Galerie de imagini:
Autor: Corlaci Nicolae-Adrian
