Solar Orbiter zabilježio sekundu prije bljeska: kako se 30. rujna 2024. “odmotao” M-razredni solarni izboj
Snimka nastala tek sekundu prije snažnog M-razrednog solarnog bljeska, koji je 30. rujna 2024. izbio s površine Sunca, otvorila je rijetko jasan prozor u trenutak kada se nagomilana magnetska energija pretvara u eksploziju zračenja i ubrzane plazme. Prizor je zabilježila misija Solar Orbiter, pod vodstvom Europske svemirske agencije (ESA), i to s razinom detalja koja se do sada u svemiru nije mogla dobiti istodobno u prostoru i vremenu. Umjesto “zamrznutog” kadra, znanstvenici su dobili vremenski gusto uzorkovan slijed događaja koji pokazuje kako se bljesak rađa iz prethodno slabih poremećaja, a zatim u kratkom vremenu prerasta u nasilno oslobađanje energije.
Video je složen od snimaka instrumenta Extreme Ultraviolet Imager (EUI), snimanih svakih dvije sekunde uoči bljeska. Takav ritam, uz visoku razlučivost, omogućio je da se na strukturi prepoznaju sitne “iskre” duž filamenta, odnosno mjesta magnetske rekonekcije – procesa u kojem se magnetske silnice lome i ponovno spajaju, pri čemu se oslobađa velika količina energije. Sekvenca je donijela i konkretne brojke: brzine “odmotavanja” filamenta u stotinama kilometara u sekundi te trenutak kada se jedan kraj strukture odvaja i “izlijeće” u svemir.
Filament kao uvrnuta magnetska “užad”: što se vidi prije erupcije
Središnji element prizora je tamni filament, relativno hladnija i gušća plazma koja u Sunčevoj koroni može “visjeti” uzduž magnetskih linija, pa u ekstremnom ultraljubičastom spektru izgleda tamnije od okoline. Filamenti često imaju oblik dugačkih vrpci ili “užadi” koje spajaju područja različite magnetske polaritete na površini. Njihov opstanak ovisi o delikatnoj ravnoteži između gravitacije, tlaka plazme i magnetskih sila. Kada se ta ravnoteža poremeti, filament može eruptirati, a u mnogim slučajevima to je povezano s pojavom solarnog bljeska i, ponekad, s izbacivanjem koronalne mase u međuplanetarni prostor.
Kod događaja od 30. rujna 2024. vidi se kako se filament počinje podizati iznad površine, a zatim se razmotava poput užeta pod napetošću. Jedan kraj ostaje povezan sa Suncem, dok se drugi postupno oslobađa i naposljetku odvaja. Analiza promjena kroz uzastopne kadrove pokazala je da se “odmotavanje” uz dio koji je ostao povezan odvijalo brzinom oko 250 kilometara u sekundi. Prema mjestu na kojem se filament odvojio, brzine su rasle i dosezale približno 400 kilometara u sekundi. U trenutku prekida dio filamenta je lansiran prema svemiru, dok je preostali dio ostao vezan za Sunce i nastavio se preoblikovati.
Te brojke nisu samo impresivne; one su mjerilo koliko brzo korona može “odgovoriti” na promjenu magnetske topologije. Ubrzanja plazme na stotinama kilometara u sekundi upućuju na naglu redistribuciju energije u magnetskom polju. Upravo takvi prijelazi – iz sporog, gotovo neprimjetnog gibanja u vrlo brzu fazu – čine srž pitanja koje znanstvenici pokušavaju riješiti: koji je točno okidač koji miran filament pretvara u erupciju i bljesak.
Iskre duž filamenta i rekonekcija: gdje nastaje “višak” energije
U kadru se uzduž filamenta vide brojni sitni, vrlo sjajni bljeskovi, raspoređeni poput niza iskri. Stručna interpretacija povezuje ih s mjestima magnetske rekonekcije – točkama na kojima se uvrnute magnetske silnice razdvajaju i ponovno spajaju u novom rasporedu. Rekonekcija je jedan od temeljnih mehanizama oslobađanja energije u plazmi: omogućuje da se magnetska energija pretvori u toplinu, zračenje i kinetičku energiju materijala. U praksi to znači da se dio plazme naglo zagrijava na milijune stupnjeva, dok se čestice i materijal u blizini ubrzavaju i mijenjaju smjerove gibanja.
Ono što je kod ove sekvence posebno važno jest dojam da bljesak ne počinje nužno “velikim prasakom”. Umjesto toga, događaj se razvija iz niza početno slabih poremećaja koji se brzo pojačavaju. Znanstvenici su taj obrazac usporedili s lavinama: pokret male količine snijega može biti okidač, ali se zatim sustav kaskadno pojačava i prerasta u mnogo veći slom. Na Suncu to znači da lokalne promjene u magnetskom polju, koje bi u drugačijim uvjetima možda ostale bez posljedica, mogu potaknuti lančanu reakciju rekonekcije i destabilizacije većeg područja.
Upravo zato je kombinacija visoke prostorne i vremenske rezolucije presudna. Ako se “sitni” događaji vide jasno, moguće je pouzdanije povezati mikro-procese s makro-posljedicama, poput odvajanja filamenta ili razvoja svjetlosnog maksimuma bljeska. U sporijim instrumentima takve bi se faze stopile u jednu, pa bi uzrok i posljedica bilo teže razdvojiti. Ovdje se, međutim, vidi kako se “napetost” sustava otpušta kroz više sitnih pukotina prije nego što dođe do glavnog oslobađanja.
Plazmena “kiša” nakon bljeska: događaj ne završava kad se svjetlo smiri
Sekvenca ne završava s vrhuncem bljeska. Naprotiv, visoka rezolucija otkriva prizor koji je jednako znanstveno zanimljiv: “nebo” ispunjeno plazmenim nakupinama koje nakon erupcije nastavljaju padati prema Suncu. Riječ je o kapljičastim “blobovima” plazme koji se, nakon što su podignuti i zagrijani, hlade i vraćaju duž magnetskih linija. To stvara efekt nalik kiši, koji se u literaturi često povezuje s koronalnom kišom i termičkim nestabilnostima u koroni.
Za fiziku plazme ovaj je detalj važan jer pokazuje da raspodjela energije nije jednokratna. Nakon rekonekcije dio plazme ostaje u vrućem stanju, dio se kondenzira i postaje gušći, a dio se vraća prema nižim slojevima atmosfere. Takva “postbljeskovna” dinamika govori o tome kako korona upravlja toplinom i masom te koliko dugo može trajati povratak u mirnije stanje. Ujedno podsjeća da se posljedice bljeska ne mjere samo intenzitetom zračenja u minuti vrhunca, nego i promjenama u strukturi i kretanju materijala koje nastavljaju oblikovati koronu.
Kako je nastao video: EUI, JHelioviewer i obrada u Belgiji
EUI je instrument osmišljen da snima strukture u solarnoj atmosferi od kromosfere do korone, s naglaskom na visoku razlučivost i mogućnost brzog snimanja. U ovom slučaju, kadrovi su snimani svakih dvije sekunde, što je omogućilo izradu filma u kojem se fine promjene mogu pratiti bez velikih vremenskih “rupa”. Javnosti prikazana animacija ubrzana je radi preglednosti, dok je stvarni bljesak trajao oko petnaest minuta. No ključni trenutci destabilizacije i prekida filamenta odvijali su se na vrlo kratkim skalama, upravo onima na kojima se inače najteže dobiva kontinuirani uvid.
Vizualizaciju je izradila skupina znanstvenika iz Kraljevskog opservatorija Belgije, koristeći JHelioviewer – softver koji omogućuje slaganje i analizu solarnih sekvenci iz različitih instrumenata i misija. Time je, uz znanstveni rezultat, nastao i primjer kako se podaci mogu približiti široj publici bez gubitka ključnih informacija. Video je ujedno pokazao da se vrhunski znanstveni sadržaj može dijeliti u formatu razumljivom i onima koji nisu specijalisti, a da se pritom zadrži ozbiljna interpretacija procesa u pozadini.
M-razredni bljesak i moguće posljedice: radio-zatamnjenja i osjetljivost polarnog područja
U klasifikaciji solarnih bljeskova (A, B, C, M, X), M-razred se nalazi ispod najsnažnijih X-bljeskova, ali i dalje može izazvati mjerljive učinke na Zemlju. Najčešći neposredni učinak su kratkotrajna radio-zatamnjenja, osobito na visokim geografskim širinama, gdje promjene u ionosferi snažnije utječu na širenje radio-valova. NOAA-ova ljestvica svemirskog vremena za radio-blackoute (R1 do R5) povezuje takve učinke s vršnom snagom bljeska u mekim rendgenskim valnim duljinama. U praksi, M-razred često znači da su mogući kratki prekidi ili degradacije komunikacije, ponajprije u specifičnim zonama i uvjetima.
Važno je ipak razlikovati bljesak od drugih oblika solarne aktivnosti. Najveći rizik za geomagnetske oluje, koje mogu stvarati izazove za satelite i elektroenergetske sustave, obično dolazi od izbacivanja koronalne mase (CME) i od toga je li izbačaj usmjeren prema Zemlji te kakva mu je magnetska orijentacija. M-razredni bljesak može proći gotovo bez posljedica ako nema Earth-directed CME-a ili ako je izbačaj usmjeren u drugom smjeru. No i tada je poruka jasna: magnetski sustav na Suncu bio je dovoljno napet da proizvede eruptivni događaj, što povećava interes za okolne aktivne regije i njihov daljnji razvoj.
Kontekst 2024.: solarni maksimum ciklusa 25 i povećana vjerojatnost erupcija
Događaj od 30. rujna 2024. uklapa se u razdoblje pojačane Sunčeve aktivnosti. NASA i NOAA su u listopadu 2024. objavili da je Sunce ušlo u razdoblje solarnog maksimuma Sunčevog ciklusa 25, što znači statistički veći broj pjega, erupcija i bljeskova. U maksimumu ciklusa nije nužno da su svi događaji ekstremni, ali je “pozadina” aktivnija, a vjerojatnost pojave M- i X-razrednih bljeskova veća nego u minimumu. Za misije koje promatraju Sunce to je razdoblje izuzetno vrijedno, jer se u relativno kratkom vremenu može prikupiti velik broj primjera različitih erupcija i usporediti njihova zajednička obilježja.
U praktičnom smislu, solarni maksimum je i razdoblje povećane potrebe za operativnim upozorenjima. Satelitske komunikacije, navigacija i nadzor ionosfere postali su dio infrastrukture, a dio zrakoplovnih ruta prolazi preko područja gdje su radio-veze osjetljivije. Veća učestalost događaja znači i više prilika da se testiraju sustavi ranog upozorenja i procjene rizika. Ujedno, to je razdoblje kada javnost češće primjećuje posljedice u vidu pojačanih aurora, iako iste fizikalne pojave koje stvaraju “svjetlosni spektakl” mogu stvarati i tehničke izazove.
Zašto je Solar Orbiter važan: blizina Suncu i povezivanje uzroka i posljedica
Solar Orbiter je međunarodna misija ESA-e i NASA-e, lansirana 2020. godine, dizajnirana da promatra Sunce iz unutarnjeg dijela Sunčeva sustava. Njegova orbita postupno ga dovodi do približno 0,28 astronomske jedinice, što omogućuje oštriji pogled na fine strukture u koroni nego s udaljenosti Zemljine orbite. Uz to, kako misija napreduje, povećava se i nagib orbite, pa se otvaraju bolji pogledi na visoke heliografske širine i polarne regije – ključne za razumijevanje globalnog magnetskog polja i razvoja solarnih ciklusa.
Prednost Solar Orbitera nije samo u blizini, nego i u kombinaciji instrumenata. Daljinski instrumenti, poput EUI-ja, prikazuju “scenu” u atmosferi Sunca, dok in situ instrumenti mjere čestice, magnetska polja i solarni vjetar na samoj letjelici. Time se stvara mogućnost da se solarni događaji povežu s onim što kasnije putuje heliosferom i, ovisno o smjeru, može stići do Zemlje. Takvo povezivanje važno je za “znanost veze”, odnosno razumijevanje kako Sunčeva aktivnost oblikuje uvjete u međuplanetarnom prostoru.
U slučaju bljeska od 30. rujna 2024., EUI je pokazao koliko je važno promatrati bljesak kao proces, a ne samo kao trenutak maksimuma. Sekunda prije erupcije postaje znanstvena informacija jer sugerira da postoje mjerljivi signali destabilizacije. Ako se takvi signali prepoznaju u više primjera, mogu postati dio realnijih procjena rizika i ranijih upozorenja, makar prognoza svemirskog vremena još nije na razini preciznosti meteorološke prognoze na Zemlji.
Što znanstvenici dobivaju iz ovakvih “filmova”: mjerenja, modeli i bolji opis okidača
Najveća vrijednost ovakve sekvence je u tome što omogućuje kvantitativnu analizu. Iz niza kadrova mogu se mjeriti brzine kretanja plazme, promjene u geometriji magnetskih struktura i raspored mjesta rekonekcije. To su ulazni podaci za računalne modele koji pokušavaju opisati kako nestabilnosti nastaju i kako se razvijaju. Kada su podaci rijetki, modeli se oslanjaju na pretpostavke i prosjeke; kada su podaci gusti, modeli se mogu izravno provjeriti i poboljšati.
Ovakvi rezultati pomiču i raspravu o “okidaču”. Ako se pokaže da određene vrste slabih poremećaja redovito prethode odvajanjima filamenata ili razvoju bljeska, to je korak prema ranijem prepoznavanju rizika u aktivnim regijama. Ako se utvrdi da rekonekcija često “putuje” duž filamenta prije glavnog prekida, to pomaže razumjeti kako se energija raspoređuje u prostoru. Drugim riječima, film nije samo ilustracija, nego laboratorij na daljinu – eksperiment koji se odvija na Suncu, ali se može analizirati na Zemlji s mjerljivim parametrima.
Istodobno, priča o lavini podsjeća da je sustav nelinearan: mali uzrok može dovesti do velike posljedice, ali samo ako su uvjeti “zreli”. Upravo zato je važno promatrati i “mirne” faze, a ne samo velike vrhunce. Sekvenca Solar Orbitera pokazuje da su ti mirni trenuci puni informacija, samo ih treba snimiti dovoljno brzo i dovoljno jasno.
Sunce kao infrastrukturni faktor: zašto stalni nadzor postaje nužnost
Svemirsko vrijeme više nije sporedna tema za entuzijaste, nego faktor koji ulazi u procjene rizika za komunikacije, navigaciju i satelitske sustave. Kratka radio-zatamnjenja mogu biti problem za specifične sektore, a promjene u ionosferi mogu utjecati na precizno pozicioniranje. Veće geomagnetske oluje su rjeđe, ali se u planiranju infrastrukture uzimaju ozbiljno upravo zato što mogu imati šire posljedice. U takvom okruženju, promatranje Sunca postaje dio preventivnog pristupa: što se više zna o okidačima i ranoj fazi događaja, to se realnije mogu postaviti protokoli zaštite i reakcije.
Snimka “sekunde prije” M-razrednog bljeska od 30. rujna 2024. pokazuje kako se velika erupcija rađa iz niza sitnih promjena koje su do jučer bile izvan dosega većine instrumenata. U njoj se vidi da Sunčeva korona nije statična pozadina, nego dinamično polje u kojem se magnetske strukture iz sekunde u sekundu preuređuju, pucaju i ponovno spajaju. Upravo takvi kadrovi – jasni, brzi i mjerljivi – čine razliku između fascinantne slike i razumijevanja procesa koji, u krajnjoj liniji, može utjecati i na život na Zemlji, premda se odvija 150 milijuna kilometara daleko.
Izvori:- Europska svemirska agencija (ESA) – video i opis M-razrednog bljeska Solar Orbitera od 30. rujna 2024. (poveznica)- NOAA Space Weather Prediction Center – objašnjenje solarnih bljeskova i radio-zatamnjenja (R-skala) (poveznica)- NASA Goddard Scientific Visualization Studio – objava NASA-e i NOAA-e o solarnom maksimumu ciklusa 25 (15. listopada 2024.) (poveznica)- SIDC / Royal Observatory of Belgium – uvod i opis EUI instrumenta na Solar Orbiteru (poveznica)- Max Planck Institute for Solar System Research – pregled EUI instrumenta i njegovih teleskopa (poveznica)
Kreirano: srijeda, 21. siječnja, 2026.
Pronađite smještaj u blizini