Od sluneční činnosti k dechberoucí polární záři

Toto barevné divadlo vzniká tehdy, když elektricky nabité částice putující ze Slunce v solárním větru jsou zachyceny siločarami zemského magnetického pole, které následně jednotlivé atomy dopraví do zemské atmosféry. Střety s atomárním kyslíkem typicky vytvoří zelenou polární záři: takovou, jakou můžeme vidět zde.

Spojení mezi polárními zářemi a sluneční aktivitou je známé už po staletí, ale až s pomocí umělých družic mohli vědci začít dekódovat fyzikální mechanismus, který tento úžasný fenomén způsobuje.

Kvarteto družic ESA Cluster létá ve formaci kolem Země a na své cestě křižuje magnetické prostředí mezi Sluncem a naší mateřskou planetou.

V rámci nejnovějšího výzkumu zkoumaly družice Cluster náhlé magnetické událostí nazývané „sub-bouře“, které vznikají jako důsledek proměn v proudu nabitých částic emitovaných slunečním větrem kolidujícím se zemským magnetickým štítem – magnetosférou.

Během sub-bouře je ohon zemské magnetosféry stlačený a vyvrhuje silné proudy vysokoenergetické plazmy směrem k Zemi rychlostí několika tisíc kilometrů za sekundu. To umožňuje částicím plazmy pronikat do horních vrstev atmosféry – a vytvářet polární záře.

Známé jsou přitom jako „nárazové hromadné toky“ a vyznačují se krátkou životností, která typicky dosahuje deseti až dvaceti minut. Nová pozorování ukazují, že navzdory svému jepičímu životu disponují mnohem větším množství energie, než se dosud myslelo – zhruba třetinu celkové energie, která dosáhne Země během polárních září.

Předchozí pozorování přitom odhadovaly množství energie přenesené skrze sub-bouře na zanedbatelné množství, maximálně pěti procent.

Nový výzkum tak ukazuje na důležitost zásadních fenoménů, jako jsou nárazové hromadné toky, které jsme dosud podceňovali. Může vnést zcela nové světlo do vlivu kosmického počasí na Zemi.

Mise ESA Swarm s plánovaným datem startu v červnu 2013 by měla vnést zcela nový pohled do komplexních otázek týkajících se zemského magnetického pole a jeho spojení se Sluncem.