Před rokem se zástupci NASA a dalších asi třiceti amerických vládních agentur sešli, aby simulovali a řešili hrozbu z vesmíru. Tou nebyl asteroid ani mimozemšťané, ale Slunce. Šlo o první trénink, na němž se měli odborníci připravovat na silnou geomagnetickou bouři a její dopady. Jenže toto cvičení přerušila opravdová silná geomagnetická bouře s vážnými dopady. Její důsledky nyní popsala NASA.
Geomagnetické bouře způsobené velkými erupcemi na Slunci mohou zničit satelity, přetížit elektrické sítě a vystavit astronauty na oběžné dráze záření, jež může ohrozit jejich zdraví. Američtí vědci se pokoušeli na to připravit co nejlepší koordinací zástupců více agentur.
„Měli jsme v plánu projít hypotetický scénář a zjistit, kde naše stávající procesy fungují a kde je třeba je zlepšit,“ popsal Jamie Favors, ředitel programu NASA pro vesmírné počasí v ústředí NASA ve Washingtonu. „Ale pak náš hypotetický scénář přerušil scénář velmi reálný.“
Dne 10. května 2024 totiž zasáhla Zemi první geomagnetická bouře G5 neboli „silná“ za posledních dvacet let. Událost, která dostala jméno Gannon – podle fyzičky Jennifer Gannonové – naštěstí nezpůsobila žádné katastrofické škody, ale nabídla lidem v různých koutech světa fascinující podívanou na polární záře i v oblastech, kde na to nejsou zvyklí, včetně Česka.
NASA teď, přesně po roce, popsala, jak jí loňská zkušenost pomohla pochopit tento fenomén a připravit se na budoucí geomagnetické bouře.
Dopady na Zemi i mimo ni
Přímo na naší planetě došlo podle NASA k výpadkům některých vedení vysokého napětí, přehřátí transformátorů, a na středozápadě USA se dokonce kvůli kosmickému záření některé traktory řízené pomocí GPS vychýlily z trasy, což dále narušilo výsadbu, která už tak byla zpožděna kvůli silným dešťům.
„Dopady se neprojevily na všech farmách. Ale ty, které postižené byly, přišly v průměru asi o sedmnáct tisíc dolarů na farmu,“ popisuje profesor zemědělské ekonomie na Kansaské státní univerzitě Terry Griffin, „není to úplně katastrofa, ale ty finance jim budou chybět.“
Dopady se vyskytly také ve vzduchu: tam si hrozba vyššího ozáření a ztráty komunikace i navigace vynutily změnu kurzu transatlantických letů.
Vůbec nejsilnější dopady byly vidět na hranici kosmického prostoru. Během bouře se totiž horní vrstva zemské atmosféry zvaná termosféra zahřála na neobvykle vysoké teploty. Mise NASA GOLD (Global-scale Observations of the Limb and Disk) pozorovala, jak se atmosféra vlivem horka rozpíná a vytváří silný vítr, který vynáší těžké částice dusíku do vyšších poloh.
Takto neobvykle rozšířená atmosféra na oběžné dráze zvýšila odpor pro tisíce satelitů na orbitě. Například družice NASA ICESat-2 ztratila výšku a přešla do nouzového režimu, zatímco družice NASA CubeSat Colorado Inner Radiation Belt Experiment (CIRBE) pět měsíců po bouři předčasně oběžnou dráhu opustila. Jiné družice, jako například mise Sentinel Evropské kosmické agentury, zase spotřebovaly více energie, aby udržely svou oběžnou dráhu a provedly manévry, jimiž se vyhnuly srážkám s kosmickým odpadem.
Bouře Gannon také rozkolísala zemskou magnetosféru, což je přirozená ochranná sféra chránící život před elektromagnetickým zářením z kosmu. Data z misí NASA MMS a THEMIS-ARTEMIS zaznamenala obří vlny částic a svinutá magnetická pole. Tyto vlny při dopadu vrhaly do magnetosféry dodatečnou magnetickou energii a hmotu a vytvářely tak největší elektrický proud za poslední dvě dekády.
Přicházející energie a částice ze Slunce také vytvořily dva nové dočasné pásy energetických částic v magnetosféře. Tyto pásy, které objevila mise CIRBE, se vytvořily mezi Van Allenovými radiačními pásy, které trvale obklopují Zemi. Objev je důležitý pro kosmické lodě a astronauty, které mohou být ohroženy vysokoenergetickými elektrony a protony v těchto pásech.
Neobvyklé polární záře
Nejviditelnějším důsledkem sluneční bouře byly malebné polární záře, jež způsobily světelnou show na severní části oblohy. Projekt NASA Aurorasaurus byl zaplaven více než šesti tisíci hlášeními pozorovatelů z více než 55 zemí a všech sedmi kontinentů – byla to největší lavina pozorování v jeho historii.
Profesionální i amatérští fotografové, kteří své snímky zveřejnili, tak pomohli vědcům pochopit, proč byly polární záře pozorované po celém Japonsku spíše purpurové, a nikoliv typicky červené. Vědci prostudovali stovky fotografií a zjistili, že tentokrát byly polární záře překvapivě vysoko, asi o tři sta kilometrů výše, než se obvykle objevují červené záře.
Zvláštní barva byla pravděpodobně výsledkem směsi červené a modré polární záře, kterou vytvářely molekuly kyslíku a dusíku vynesené výše než obvykle, protože bouře Gannon zahřála a rozšířila horní vrstvy atmosféry. „Obvykle je k tomu zapotřebí zvláštních okolností, jako jsme viděli loni v květnu,“ doplnil spoluautor Josh Pettit z Goddardova střediska vesmírných letů NASA o purpurových polárních zářích v Japonsku. „Je to skutečně velmi výjimečná událost.“
Rudá planeta ozářená aurorou
Dopady zesílené sluneční aktivity ale neskončily na Zemi. Sluneční aktivní oblast, která vyvolala bouři Gannon, se totiž od naší planety odvrátila a její výboje pak směřovaly na našeho souseda, rudý Mars. Když energetické částice ze Slunce dopadaly na jeho atmosféru, orbitální sonda NASA MAVEN pozorovala, jak i tuto planetu pohlcují polární záře.
Sluneční částice zahltily hvězdnou kameru na orbitální sondě NASA Mars Odyssey 2001 (která využívá hvězdy k orientaci sondy) a způsobily, že se kamera téměř na hodinu přerušila.
Na povrchu Marsu byly snímky z navigačních kamer roveru NASA Curiosity posety „sněhovými“ skvrnami, které způsobily nabité částice. Mezitím detektor sondy Curiosity vyhodnocující radiaci zaznamenal její největší nárůst od přistání vozítka v roce 2012. Kdyby se na planetě nacházeli astronauti, obdrželi by dávku záření 8 100 mikrograyů – což odpovídá třiceti rentgenovým snímkům hrudníku.
