Soarele este extrem de activ în acest moment. Acesta lovește Pământul cu cele mai mari furtuni solare din ultimii 20 de ani. Iată ce se întâmplă cu restul Sistemului Solar.
Dacă s-a întâmplat să vă uitați spre cer în unele nopți din mai 2024, existau șanse mari să vedeți ceva spectaculos. Pentru cei aflați la latitudini relativ joase, a existat o șansă rară de a vedea strălucirea pâlpâitoare roșie, roz și verde a aurorelor planetei noastre.
O puternică furtună solară a trimis explozii de particule încărcate spre Pământ. Odată ce acestea au ricoșat în atmosfera planetei noastre, au declanșat spectaculoasele apariții ale aurorelor boreale și australe. Luminile orbitoare ale aurorei boreale au fost vizibile mult mai la sud decât ar fi fost în mod normal - și mult mai la nord în cazul aurorei australe datorită puterii furtunii geomagnetice, cea mai puternică din ultimele două decenii.
Unii oameni au simțit doar o strălucire slabă și stranie. Pe de altă parte, alții au avut parte de o miriadă de culori până la sud de Londra în Regatul Unit și Ohio în SUA.
Ce spun astronomii de aparițiile spectaculoase ale aurorelor boreale
Dar în timp ce această intensificare a activității Soarelui i-a lăsat pe mulți de pe Pământ fascinați de spectacolul de lumini pe care l-a produs, ea a avut un efect profund și în alte părți ale sistemului solar. În timp ce cei mai mulți dintre noi se mirau de culorile care dansau pe cerul nopții, astronomii au privit mult mai departe pentru a vedea modul ciudat în care astfel de explozii intense de particule afectează alte planete și spațiul dintre ele.
"Soarele poate arunca materie în orice direcție, ca un aspersor de grădină", spune Jim Wild, profesor de fizică spațială la Universitatea Lancaster din Marea Britanie. "Efectele sunt resimțite în întregul Sistem Solar".
Soarele nostru se îndreaptă în prezent spre, sau a atins deja, maximul său solar. Acest lucru înseamnă că Soarele produce mai multe explozii de radiații și particule provenite din erupții solare și evenimente cunoscute sub numele de ejecții de masă coronală (CME). Dacă acestea sunt pulverizate în direcția noastră, ele pot supraîncărca câmpul magnetic al Pământului. Astfel, ele provoacă aurore magnifice, dar și probleme pentru sateliți și rețelele electrice.
Furtunile solare intense din mai au adus afișări dramatice ale aurorei atât în emisfera nordică, cât și în emisfera sudică.
"Lucrurile par să se accelereze acum", spune Mathew Owens, fizician spațial la Universitatea Reading din Marea Britanie. "Cred că suntem aproape de maximul solar. Astfel, există posibilitatea să vedem mai multe furtuni de acest tip în următorii doi ani."
Navele spațiale observă tot ceea ce noi nu putem
În jurul Soarelui, mai multe nave spațiale observă de aproape această creștere a activității. Una dintre acestea, Solar Orbiter al Agenției Spațiale Europene (Esa), studiază Soarele din 2020 pe o orbită care o duce în calea planetei Mercur. În prezent, nava spațială se află "pe partea îndepărtată a Soarelui, așa cum este văzut de pe Pământ", spune Daniel Müller, cercetător de proiect pentru misiunea Solar Orbiter la Esa din Țările de Jos. "Așa că vedem tot ceea ce Pământul nu vede".
Furtuna care a lovit Pământul în luna mai a provenit dintr-o regiune activă de erupții solare și pete solare. Aceasta este cunoscută sub numele de fotosferă. Solar Orbiter a reușit să vadă "câteva dintre erupțiile din această regiune activă monstruoasă care s-a rotit în afara vederii Pământului", spune Müller.
Unul dintre obiectivele Solar Orbiter este "să conecteze ceea ce se întâmplă pe Soare cu ceea ce se întâmplă în heliosferă", spune Müller. Heliosfera este o bulă vastă de plasmă care învăluie Soarele și planetele Sistemului Solar în timp ce se deplasează prin spațiul interstelar. Müller și colegii săi speră să afle mai multe despre locul în care vântul solar - fluxul constant de particule care se revarsă de la Soare prin sistemul solar - "suflă în mediul interstelar", spune el.
Ciclul solar 25 depășește așteptările
Acest ciclu special, ciclul 25, pare să fie "semnificativ mai activ decât au prezis oamenii", spune Müller. Numărul relativ de pete solare - un indice utilizat pentru a măsura activitatea pe suprafața vizibilă a Soarelui - eclipsează ceea ce a fost considerat ca fiind vârful ciclului solar anterior. "Am prezis un număr maxim de pete solare de 120 [pe zi]", spune Mueller. "Luna trecută am avut un maxim de 270".
Dar cauza exactă a ciclului de 11 ani al Soarelui și a variabilităților sale rămâne un pic un mister.
Cu toate acestea, efectele acestor schimbări în activitatea solară se extind mult peste sistemul solar. Pământul nu este singura planetă care este lovită de furtunile solare în timp ce acestea traversează spațiul interplanetar. Mercur, cea mai apropiată planetă de Soare, are un câmp magnetic mult mai slab decât Pământul - de aproximativ 100 de ori mai mic - și nu are o atmosferă semnificativă. Cu toate acestea, activitatea solară poate face ca suprafața planetei să strălucească cu raze X în urma ploii cu vânt solar. Venus nu are, de asemenea, un câmp magnetic substanțial. Cu toate acestea, planeta creează aurore atunci când vântul solar interacționează cu ionosfera planetei.
Efectul activității solare este mult mai evident la Marte
La Marte, efectul activității solare este mai evident. Aici, o navă spațială Nasa numită Maven (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) studiază atmosfera planetei de pe orbită din 2014. "Ne aflam pe partea descendentă a ciclului solar 24 [atunci]", spune Shannon Curry, cercetător planetar la Universitatea Colorado din Boulder (SUA) și șeful misiunii. "Acum ne apropiem de vârful ciclului 25. Această ultimă serie de regiuni active a produs cea mai puternică activitate pe care Maven a văzut-o vreodată".
Între 14 și 20 mai, nava spațială a detectat o activitate solară extrem de puternică care a atins Marte, inclusiv o erupție X8.7 - erupțiile solare sunt clasificate B, C, M și X în ordinea de la cea mai slabă la cea mai puternică. Rezultatele evenimentului nu au fost încă studiate, dar Curry a menționat că o erupție anterioară X8.2 a dus la publicarea a "o duzină de articole" în reviste științifice.
Imaginile transmise de roverul Curiosity al Nasa de pe Marte au dezvăluit momentul în care multă energie a lovit suprafața marțiană. Dungile și punctele cauzate de particulele încărcate care au lovit senzorii camerei au făcut ca imaginile să "danseze cu zăpadă", potrivit unui comunicat de presă al Nasa. Maven, între timp, a capturat aurore strălucitoare în timp ce particulele au lovit atmosfera marțiană.
Expansiunea atmosferei
Erupțiile pot determina "creșterea dramatică" a temperaturii atmosferei marțiene, spune Curry. "Se poate chiar dubla în atmosfera superioară. Atmosfera însăși se umflă. Întreaga atmosferă se dilată zeci de kilometri. Acest lucru este interesant pentru oamenii de știință. Însă, este dăunător pentru navele spațiale, deoarece atunci când atmosfera se dilată, există o rezistență mai mare asupra navei spațiale."
De asemenea, expansiunea atmosferei poate cauza degradarea panourilor solare ale navelor spațiale care orbitează în jurul lui Marte din cauza creșterii radiațiilor. "Ultimele două erupții au provocat o degradare mai mare decât ar face-o de obicei o treime dintr-un an", spune Curry.
Marte și-a pierdut cea mai mare parte a câmpului magnetic. Cu toate acestea, mai are "câmpuri magnetice remanente pe crustă, mici bule pe toată emisfera sudică", spune Curry. În timpul unui eveniment solar, particulele încărcate le pot aprinde și excită particulele. "Întreaga parte a zilei se aprinde în ceea ce noi numim o auroră difuză", spune Curry. "Întregul cer strălucește. Acest lucru ar fi cel mai probabil vizibil pentru astronauții de pe suprafață."
Suprafața Soarelui este deosebit de activă în acest moment. Iar materialul pe care îl aruncă are un impact asupra întregului Sistem Solar.
În momentul în care furtunile solare ajung mai departe în sistemul solar, acestea tind să se disipeze. Însă, acestea pot avea în continuare un impact asupra planetelor pe care le întâlnesc. Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun au toate aurore care sunt parțial generate de particulele încărcate de la Soare.
„Vântul solar”
Însă unul dintre efectele-cheie ale activității solare asupra spațiului interplanetar, pe care astronomii sunt nerăbdători să îl studieze, este ceea ce se numește "vânt solar lent". El reprezintă un flux mai lent, dar mai dens, de particule încărcate și plasmă de la Soare. Steph Yardley, astronom solar la Universitatea Northumbria din Regatul Unit, spune că vântul solar este "în general clasificat la aproximativ 500 km/s". Cu toate acestea, vântul lent se situează sub această valoare. De asemenea, are o temperatură mai scăzută și tinde să fie mai volatil.
Lucrările recente ale lui Yardley sugerează că atmosfera Soarelui, coroana sa, joacă un rol în viteza vântului solar. Regiunile în care liniile câmpului magnetic, direcția câmpului și particulele încărcate sunt "deschise" - întinzându-se în spațiu fără a se întoarce în buclă - oferă vântului solar o autostradă pentru a atinge viteze mari. Buclele închise de deasupra unor regiuni active se pot rupe ocazional, producând vânt solar lent.
Erupțiile și impactul lor
Erupțiile de clasă X și ejecțiile de masă coronală observate în luna mai au transformat mediul interplanetar. Acestea au aruncat material în tot sistemul solar. Solar Orbiter a detectat un vârf uriaș de ioni care se deplasau cu mii de kilometri pe secundă imediat după erupția din 20 mai. Computerele de la bordul altor nave spațiale au înregistrat amândouă o creștere dramatică a numărului de erori de memorie. Acestea au fost cauzate de particulele solare de mare energie care au lovit celulele de memorie.
La o zi după ejecția de masă coronală, magnetometrele de la bordul Solar Orbiter au observat, de asemenea, oscilații mari ale câmpului magnetic din jurul navei spațiale, în timp ce o bulă uriașă de plasmă formată din particule încărcate aruncate de eveniment a trecut pe lângă ea cu 1 400 km/s (870 mile/s).
Creșterea activității solare este un avantaj pentru oamenii de știință. "Dacă urmăriți numărul de lucrări produse de fizicienii solari, puteți vedea aproape un ciclu de 11 ani", spune Owens. "Suntem cu toții mai productivi din punct de vedere științific atunci când există multă activitate de studiat."
Transformările sistemului solar
Pe măsură ce Soarele intră în perioada de maxim solar, sistemul solar va vedea din ce în ce mai multă activitate ieșind de pe suprafața sa. Însă, în timp planetele sunt martore la cel puțin o parte din activitate, Pământul suportă mai mult decât majoritatea. "Pământul este ușor unic prin faptul că vremea spațială poate avea efecte interesante asupra tehnologiilor umane", spune Wild. "Există o dimensiune suplimentară aici pe Pământ".
Poate că într-o zi aceste efecte antropogene vor fi resimțite și în alte părți. "Dacă veți zbura spre Marte și veți avea un zbor de șase luni prin mediul interplanetar, veți absorbi potențial o mulțime de evenimente meteorologice spațiale", spune Wild. "Modul în care vă protejați astronauții este o problemă interplanetară pe care trebuie să o înțelegem", conform BBC.