Kā novērot ziemeļblāzmu?
*Ziemeļblāzma jeb kāvi ir atmosfēras augšējo slāņu spīdēšana, gaisa molekulām mijiedarbojoties ar Saules vēja daļiņām. Dēvēta par Aurora borealis (ziemeļblāzma) ziemeļu puslodē un par Aurora australis (Polārblāzma) dienvidu puslodē. Šajā rakstā pastāstīšu-kā novērot un iespējams arī nofotografēt ziemeļblāzmu.
1 daļa
Kā rodas ziemeļblāzma?
Jāsāk ar to-no kā ziemeļblāzma rodas? Ziemeļblāzmas ceļš ir ļoti garš un aizsākas uz Saules virsmas. Koronālie caurumi un saules plankumi ir galvenie ziemeļblāzmas izcelšanās avoti, jo no tiem tiek izviests liels daudzums ātra un blīva saules vēja.
Koronālais caurums Saules plankumi
Šoreiz koncentrēsimies uz saules plankumiem. Saules plankumi, pie atbilstošiem apstākļiem, rada uzliesmojumus. Uzliesmojumus savukārt klasificē pēc to intensitātes. Intensitāti apzīmē ar burta un ciparu kombināciju. Mierīgā situācijā, šis rādītājs ir ap B5.0, bet kad notiek uzliesmojums var sasniegt neliela uzliesmojuma C līmeni, vidēji spēcīga uzliesmojuma M un spēcīga uzliesmojuma X līmeni.
Tātad intensitāte apzīmēta, no mazākā rādītāja A līdz B, C, M, un spēcīgākajam X rādītājam, un tos savukārt vēl iedala no mazākā skaitliskā rādītāja 1.0 līdz pat 9.9 (ja tiek sasniegta X klase, tad pēc 9.9 seko 10.0, 15.5, 22.2 utt.).
Uzliesmojumu intensitātei seko līdzi šeit: https://www.spaceweatherlive.com/en/solar-activity/solar-flares.html
Kad noticis uzliesmojums, tas uzreiz negarantē, ka līdz ar to izsviests arī ātrs un blīvs Saules vējš (To sauc arī par koronālo masu-saīsinājumā CME). Turklāt, nav jau zināms vai tas vērsts pret Zemi... To palīdz noskaidrot "LASCO" Koronogrāfija", speciālā spektrā uzņemts satelītattēls. Ja ir izviesta koronālā masa, tad satelītattēlā parādīsies gaišs loks, kas šķietami izplūst no attēla centra uz visām pusēm. Zemāk piemēri:
Koronālā masas izvirduma nav Koronālās masas izvirdums ir (Zemes virzienā)
LASCO Koronogrāfija: https://www.swpc.noaa.gov/products/lasco-coronagraph Kad noticis vērā ņemams Saules uzliesmojums, un esam apstiprinājuši, ka Zemes virzienā ir raidīta koronālā masa, jeb ātra un blīva saules vēja mākonis, tad sākas gaidīšanas brīdis. Lai šī masa mūs sasniegtu ir jāpaiet vismaz 48-72 stundām. Tikai ļoti ekstrēmos gadījumos (Piemēram X10 uzliesmojumā), koronālās masas mākonis var ierasties pat 24 stundu laikā.
Tagad pienācis laiks saprast-kā zināt, kad šī koronālā masa ir ieradusies? To var noteikt, pēc Saules vēja un interplanetārā lauka parametriem, kurus reģistrē "DSCOVR "satelīts, kura orbīta atrodas 1 500 000 kilometru attālumā. Jāpiemin, ka pateicoties tik lielam attālumam, saules vējam jāmēro vēl 30-40 minūtes līdz tas nonāk līdz Zemei, tāpēc kad satelīts reģistrē kaut ko, mums šeit uz Zemes ir vēl vismaz 30 minūtes lai sagatavotos.
Kad koronālā masa, jeb saules vēja mākonis ierodas Zemes reģionā to uzreiz detektē "DSCOVR" satelīts. Datos redzams ļoti straujš "lēciens". Saules vēja ātrums acumirklī palielinās par 100-200 km/sec, arī saules vēja blīvums pēkšņi, palielinās no aptuveni 3-6 p/cm3, uz 15-20 p/cm3. Interplanetārā magnētiskā lauka spēkā novērojamas līdzīgas izmaiņas, un tā orientācija sāk strauji "lēkāt". Šo brīdi dēvē par "Interplanetāro šoku" un koronālās masas "pirmo kontaktu" ar Zemi. Aptuveni 1 stundu pēc šī notikuma Zemes magnetosfēra sāks reaģēt uz krasajām izmaiņām un sāks veidoties ziemeļblāzma.
2. daļa
Kā novērot ziemeļblāzmu?
Latvijā ziemeļblāzmu novērot loģiski ir iespējams, turklāt atbilstošos apstākļos, sekojot līdzi datiem, to var novērot pat no pilsētas! Šajā pamācībā lietošu galvenokārt spaceweatherlive.com mājaslapu, jo tajā informācija attēlota uzskatāmi un saprotami. 1. - KP indekss (KP-Index) KP indekss uzrāda ģeomagnētiskās aktivitātes intensitāti diapazonā no KP-0 (stabila), līdz KP-9 (ekstrēma ģeomagnētiskā vētra). Ja KP indekss ir vismaz 4, tad ir vērts uzsākt nedaudz padziļinātāku datu aplūkošanu. Ņem vērā, ka KP indekss ir pagājušo 3 stundu vidējais rādītājs, tāpēc ir iespējams, ka situācija jau ir krietni mainījusies. No personīgās pieredzes zinu, ka esmu novērojis ziemeļblāzmu pat pie KP-2 (jo ģeomagnētiskā vētra sākās strauji, un dati nepaspēja vēl atjaunoties), bet pie KP-7 ziemeļblāzmas nebija (jo ģeomagnētiskā vētra jau bija noplakusi, un dati nepaspēja vēl atjaunoties). KP indeksu uztver ar izpratni, un tikmēr varam aplūkot jau nākamos parametrus-Saules vēja un interplanetārā magnētiskā lauka parametrus.
2. - Saules vēja un interplanetārā magnētiskā lauka parametri. (Real Time Solar Wind)
Kad KP indekss ir pārbaudīts, un tā vērtība ir vismaz KP-4, varam aplūkot Saules vēja un interplanetārā magnētiskā lauka parametrus. Šie dati pienāk reālā laikā, turklāt, kā jau minēju, paiet vismaz 30-40 minūtes līdz saules vējš nonāk līdz Zemei, tāpēc ir laiks sagatavoties! spaceweatherlive.com mājaslapā pieejama visa nepieciešamā informācija. Tā arī ir vizualizēta diagrammās. Jo dzeltenāka, oranžāka un sarkanāka paliek diagramma, jo dati tajā ir atbilstošāki ziemeļblāzmas attīstībai. Zemāk rekomendētās vērtības katrā no parametriem:
Saules vēja ātrums (km/sec).....................................................................................................<600 km/sec
Saules vēja blīvums (p/cm3).....................................................................................................<40 p/cm3
Interplanetārā magnētiskā lauka spēks (Bt).........................................................................<20 Bt
Interplanetārā magnētiskā lauka orientācija (Bz)........................................................ ...>0 Bz (SOUTH)
Ievēro, ja interplanetārā magnētiskā lauka orientācija ir uz ziemeļiem (NORTH) un līnija ir ar zaļo krāsu iezīmētajā reģionā, vairs nav jēgas pārbaudīt citus parametrus jo lai veidotos ziemeļblāzma obligāti jābūt DIENVIDU KOMPONENTEI (SOUTH), un līnijai jābūt sarkanajā reģionā. Ja tiešām orientācija ir uz dienvidiem varam aplūkot nākamo parametru. 3. - Puslodes uzkrātās enerģijas daudzums (Hemispheric power)
Kad KP-indekss ir vismaz 4, Saules vēja un interplanetārā magnētiskā lauka parametri ir atbilstoši un interplanetārā magnētiskā lauka orientācija ir uz dienvidiem varam aplūkot Puslodes uzkrātās enerģijas daudzumu. Tā ir skaitliska vērtība (Gigavatos-GW) , kas apzīmē kopējo ziemeļblāzmas intensitāti un magnetosfērā uzkrātās enerģijas daudzumu. Šeit viss ir ļoti vienkārši-jāskatās uz skaitlisko vērtību, zemāk atšifrējums: 0-20 GW......................Ziemeļblāzmas iespējamība nav.
20-40 GW......................Neliela ziemeļblāzmas iespējamība.
40-60 GW......................Vidēji augsta ziemeļblāzmas iespējamība
60-80 GW......................Augsta ziemeļblāzmas iespējamība
<100 GW......................Ārkārtīgi augsta ziemeļblāzmas iespējamība
4. - Kirunas Magnetometrs (Kiruna Magnetometer)
Kad KP-indekss ir vismaz 4, Saules vēja un interplanetārā magnētiskā lauka parametri ir atbilstoši, interplanetārā magnētiskā lauka orientācija ir uz dienvidiem un puslodes uzkrātās enerģijas daudzums ir pietiekami liels (vismaz 40-50 GW), ir pienācis laiks apģērbties un doties ārā, bet paralēli vēl jāskatās uz Kirunas Magnetometra datiem. Šī ierīce mēra X komponentes nobīdi un ir ļoti jutīga, precīza un dati pienāk reālā laikā, tāpēc jābūt gataviem reaģēt vēl pirms to dara magnetometrs. Labajā sānā varat redzēt skalu ar vērtībām. Šīs vērtības norāda X komponentes nobīdi. Jo lielāka nobīde (lielāks, negatīvs skaitlis), jo lielāka iespējamība ieraudzīt ziemeļblāzmu. Ļoti iespējams, ka redzēsiet, kā līkne kāpj uz augšu-jūs padomāsiet, ka tas nozīmē, ka ziemeļblāzma nebūs, bet ļoti bieži pēc līknes kāpuma, seko pēkšņs un ļoti straujš kritums. Kad vērtībās sasniedz vismaz 200-400 nT, šajā brīdī jau ir jāskatās uz ziemeļiem, jo kuru katru brīdī var uzmirdzēt ziemeļblāzma. Zemāk vērtību atšifrējums: 0-100 nT....................Mierīga situācija
100-200 nT......................Aktīva ģeomagnētiskā vētra
200-400 nT......................Vidēji spēcīga ģeomagnētiskā vētra
400-600 nT......................Spēcīga ģeomagnētiskā vētra
600-800 nT......................Ļoti spēcīga ģeomagnētiskā vētra
<1000 nT......................Ekstremāla ģeomagnētiskā vētra
