Fenomén Polární záře 24. - 29. srpna 2013 (00:30-1:30 UT), Grónsko (Dánsko) Rok 2013: Maximum sluneční aktivity. Podle posledních předpovědí začne 24. perioda maxima sluneční aktivity před koncem srpna 2013. Aktivita Slunce je definována počtem skvrn detekovaných na slunečním povrchu. S blížícím se maximem počet skvrn stoupá, jak je znázorněno na obrázku 1. Navíc se obrací magnetické pole Slunce. Data získaná pozorováním říkají, že k tomu dochází právě teď (polovina srpna). Obrázek 1. Aktivita Slunce za posledních 13 let (počet slunečních skvrn v čase). První maximum koresponduje s solárním maximem v roce 2001. Podle předpovědí nastane příští maximum před koncem roku 2013. Zdroj http://sidc.be. Podle dat zaznamenaných za posledních 200 let víme, že solární maximum (maximum slunečních skvrn) sledují cyklus 11 let (viz Obrázek 2). AURORAS BOREALES 2013 1
Obrázek 2. Aktivita Slunce za posledních 50 let (počet slunečních skvrn v čase). Jedním z důsledků slunečního maxima je zvýšení emise vysoce energetických elementárních částic (sluneční vítr) v podobě slunečnách bouří. Na Zemi se bouře projeví zejména jako: 1. Interferenční problémy v komunikačních sítích (pozemní a satelitní). 2. Možné problémy s dodávkami el. energie související s masivním proudem elektronů dopadajících na zemský povrch. 3. Možné dopady na zemské klima. 4. Zvýšení frekvence výskutu a jasu polárních září. Během solárního maxima a následných intenzivních slunečních bouří v roce 1989 mělo několik měst na severu USA a v Kanadě vážné problémy s dodávkami elektrické energie. Některé satelity vykazovaly známky anomální funkce. Vztah mezi sluneční aktivitou a pozemským klimatem je předmětem debat v posledních několika letech. Zdá se, že Země se během minim solární aktivity ochlazuje. Navíc během solárního minima v letech 1645 and 1715 (Maunderovo minimum, viz Obrázek 3) došlo k malé době ledové s následky v severní Evropě. AURORAS BOREALES 2013 2
Obrázek 3. Aktivita Slunce za posledních 400 let (počet slunečních skvrn v čase). Během solárního maxima se zvyšuje intenzita solárního větru, což vede ke zvýšení proudu elementárních částic dopadajících na Zemi. Tyto částice jsou usměrněny k magnetickým pólům Země, kde interagují s atmosférou a vzniká tak severní a jižní polární záře. Nejlepší oblast pro sledování severní polární záře kruh okolo severního magnetického pólu (mezi 60 a 70 stupni severně). Magnetický pól se neshoduje s geografickým severním pólem a čas od času se mění. V současnosti se nachází u pobřeží kanadské ostrova Ellef Ringnes to znamená, že jižní Grónsko je výborné místo pro sledování severní polární záře. Polární záře K této úžasné události dochází, když částice s vysokou energií dosáhnou díky slunečnímu větru atmosféry Země. Vstup těchto částic je ovliněn magnetickým polem Země a tak ke vstupu do atmosféry dochází jen na pólech. Polární záře se skládají ze zářicích záclon, které se rychle mění a mají několik tónů. Světlo vzniká v atmosféře, ve výškách mezi 100 a 400 km, a je důsledkem kolize slunečního větru (v podstatě elektrony) s atomy kyslíku (zelenavé tóny) nebo molekul dusíku (načervenalé tóny). V letech 2011 a 2012, kdy docházelo k růstu aktivity Slunce, byly pozorovány intenzivní polární záře. Umístění expedice Expedice Shelios 2013 (více na http://www.shelios.com/sh2013a) je podporována vědecko-kulturní společností Shelios a je koordinována jejím prezidentem Dr. Miquelem Serra-Ricartem, astronomem z Ústavu astrofyziky na Kanárských ostrovech. Hlavním cílem expedice bude pozorování polární záře z jihu Grónska, jejíž vznik se shoduje s nárůstem sluneční aktivity. AURORAS BOREALES 2013 3
Obrázek 4. Čísla v kruzích (1, 2, 3) označují místa, odkud se bude polární záře pozorovat. Vysílání Během expedice mezi 24 29 srpnem se v případě příznivého počasí uskuteční video přenosy z okolí ledovce Qaleraliq (46.6791W; 60.9896N, obrázek 5) a dvou dalších míst, které se nachází na jihu Grónska - Tasiusaqova farma (obrázek 6) a město Quasiarsuk (Hostal Leif Eriksson, obrázek 7). Živé vstupy budou mezi 00:30 a 1:30 UT (2:30 3:30 CEST; UT = Universal Time, CET = Central European Summer Time); tj. uprostřed noci v Evropě. Událost bude možné sledovat na stránce live.gloria-project.eu ve dvou úrovních: 1) Přímé přenosy Živé záběry z černobílé kamery, které budou ukazovat pohyby polární záře, se budou vysílat každý večer. 2) Časosběrné snímky Každou noc budou během jedné hodiny pořizovány snímky po minutě a budou okamžitě odesílány na webový portál. Budou použity dva fotoaparáty Canon 5D-Mark II s identickými objektivy, vzdálené minimálně 1 km a maximálně 50 km, takže bude možné vypočítat výšku záře metodou paralaxy. Tyto snímku budou dostupné na webu k využití v plánovaných výukových aktivitách. AURORAS BOREALES 2013 4
Obrázek 5. Základna u ledovce Qaleraliq. Havní místo vysílání (číslo 1 na Obr. 4, J.C. Casado-starryearth.com). Obrázek 6. Tasiusaqova farma, druhé místo vysílání (J.C. Casado-starryearth.com). AURORAS BOREALES 2013 5
Vysílání bude možné sledovat na portálu projektu GLORIA live.gloria-project.eu nebo na portálu hlavního partnera sky-live.tv. Na portálu projektu GLORIA budou k dispozici aktualizované informace o počasí a také aktuální vysílací schéma. Přenosy budou propagovány na různých webových stránkách a na sociálních sítích. Obrázek 7. Severní polární záře z města Quasiarsuk, jižní Grónsko, pozdní srpen 2011 (místo 3 na Obr. 4). Obrázek byl pořízen během expedice Shelios 2011 (shelios.com/sh2011, D. Padrón- starryearth.com). Výukové aktivity S využitím získaných snímků bude možné uskutečnit výukové aktivity: Výpočet výšky polární záře z obrázků pomocí barev a paralaxy. Pro více informací navštivte dedikovanou webovou stránku na stránkách projektu GLORIA gloriaproject.eu. AURORAS BOREALES 2013 6
Internetové zdroje Během vysílání budeme mít denně informace o sluneční aktivitě prostřednictvím těchto zdrojů: Nejnovější solární snímky v různých vlnových délkách ze satelitu SOHO (mezinárodní spolupráce mezi vesmírnými agenturami ESA a NASA): http://sohowww.estec.esa.nl/data/realtime-images.html Sluneční aktivita a předpovědi: Evropa: http://sidc.oma.be/index.php3 Spojené státy: http://www.sec.noaa.gov/swn/ Poděkování Sedmý rámcový program Evropské unie (EU, FP7/2007-2013, INFRASTRUCTURES-2011-2, INFRA-2011-1.2.1: e-science environments) spolupracuje na přenosu díky projektu GLORIA GLObal Robotic telescopes Intelligent Array for e-science (grantová smlouva 283783). Spolupráce na přenosu videa Spolupráce na distribucí webového obsahu AURORAS BOREALES 2013 7
Na distribuci webového obsahu budou spolupracovat: - National Institute for Astrophysics (INAF) IASF Bologna - Institute of Astrophysics of Canary Islands (IAC) - Warsaw University - Oxford University - Supercomputer Center of Catalunya (CESCA) - Alared Web Solutions - Společnost Canarcloud - HEAnet, Irsko - Astronomický ústav Akademie věd České republiky - University College Dublin, Irsko Další spolupráce - Španělská amáda (posádka na Kanárských ostrovech), satelitní komunikace. - Společnost Tasermiut South Greenland, logistika v Grónsku. AURORAS BOREALES 2013 8