Když se Slunce rozzuří
Sluneční bouře nejsou žádnou novinkou. V květnu 2024 například série silných erupcí vyslala k Zemi proudy nabitých částic, které způsobily výpadky proudu, odchýlené dráhy satelitů i zpožděné lety.
Astronomové však nyní zjistili, že kromě známých koronálních výronů hmoty (CME) může Slunce vytvářet i menší, zato zrádnější struktury – „vesmírná tornáda“, oficiálně nazývaná flux ropes.
Tyto vířivé proudy plazmatu mají průměr pouhých několik tisíc kilometrů, ale dokážou spustit geomagnetické bouře stejně silné jako mnohem větší erupce.
„Naše simulace ukazují, že magnetické pole v těchto vírech může být dost silné na to, aby způsobilo značné škody,“ vysvětluje profesor Chip Manchester, odborník na kosmické počasí z Michiganské univerzity.
Tornáda, která se rodí mezi hvězdným větrem
Podle nové studie publikované v The Astrophysical Journal vznikají tato tornáda v okamžiku, kdy rychle se pohybující korónální výron narazí do pomalejšího slunečního větru. Výsledkem je podobný efekt, jako když sněhový pluh odhazuje sníh ke straně – vzniká vír. Některé z těchto útvarů se rozptýlí, jiné se spojí s dalšími proudy plazmatu a vydají se směrem k Zemi.
Problém? Současné teleskopy nejsou schopny takto malé formace zachytit. „Je to otázka národní bezpečnosti,“ varuje spoluautor studie Mojtaba Akhavan-Tafti. „Musíme aktivně hledat tyto struktury mířící k Zemi a být schopni předpovědět, jak se budou chovat. Jen tak můžeme včas varovat energetické sítě, letecké dispečery nebo farmáře.“
Sluneční vítr pod dohledem – mise SWIFT
Řešení by mohla přinést plánovaná mise SWIFT (Space Weather Investigation Frontier), kterou tým z University of Michigan navrhl jako součást konceptu NASA. Projekt počítá s konstelací pěti identických družic rozmístěných do tvaru trojúhelníkové pyramidy přibližně 200 000 kilometrů od sebe. Čtyři družice budou sledovat proudy slunečního větru a pátá – na špičce pyramidy – bude směřovat přímo ke Slunci.
Taková formace by umožnila získávat data z více úhlů zároveň a tím zpřesnit varování před geomagnetickými bouřemi až o 40 %. „Současná metoda připomíná sledování hurikánu jedním větroměrem,“ vysvětluje Manchester. „Potřebujeme víc pohledů, abychom pochopili celou strukturu bouře.“
Jak zabránit tomu, aby sonda „spadla do Slunce“
Klíčový problém mise SWIFT je technický: sonda umístěná nejblíže Slunci by musela neustále „bojovat“ s jeho gravitací a potřebovala by obrovské množství paliva. Řešení se ale možná už rýsuje díky jinému projektu NASA – Solar Cruiser. Tento koncept počítá s nasazením hliníkového solárního plachtu o velikosti zhruba třetiny fotbalového hřiště. Plachta by zachycovala fotony ze Slunce a umožnila sondě „kotvit“ v prostoru bez spotřeby paliva.
Proč na tom záleží víc, než si myslíme
Vesmírná tornáda nejsou jen zajímavou vědeckou kuriozitou. Jejich dopady mohou být zcela praktické – a velmi drahé. Geomagnetické bouře totiž dokážou přetížit elektrické rozvodné sítě, poškodit satelitní elektroniku, narušit GPS signály nebo zkomplikovat leteckou navigaci.
„Pokud se nebudeme připravovat, riskujeme masivní výpadky infrastruktury,“ varuje Akhavan-Tafti. „Když se nebezpečí tvoří mezi Sluncem a Zemí, nestačí jen sledovat Slunce. Potřebujeme komplexní pohled na celý prostor mezi námi.“
Krok k budoucnosti kosmického počasí
Mise SWIFT je zatím pouze ve fázi návrhu, ale podle odborníků představuje důležitý mezikrok k budoucím systémům, které budou schopny sledovat celé sluneční prostředí v reálném čase. A i když pojmy jako vesmírné tornádo a sluneční plachta znějí jako z vědeckofantastického románu, ve skutečnosti jde o technologie, které mohou chránit naši civilizaci před velmi reálnými hrozbami.
Zdroje:
Popular Science – Earth Has a Space Tornado Problem
The Astrophysical Journal – Small Flux Ropes and Solar Wind Interactions
University of Michigan – Space Weather Investigation Frontier Project
NOAA – Space Weather Prediction Center
Science.org – Understanding Solar Wind Turbulence