Geomagnetická aktivita je důsledkem sluneční činnosti. Pavel Hejda a Josef Bochníček

Podobné dokumenty
Koróna, sluneční vítr

Kosmické počasí, předpovědi aktivity. Michal Švanda Sluneční fyzika LS 2014/2015

Koróna, sluneční vítr. Michal Švanda Sluneční fyzika LS 2014/2015

Magnetické pole Země a kosmické počasí

Slunce nejbližší hvězda

změna konfigurace => změna proudů tekoucích systémem => změna magnetického pole (i na Zemi)

Úvod do fyziky plazmatu

Studium časového vývoje erupcí v čarách vodíku a vápníku

Astronomie Sluneční soustavy II. Slunce. Jan Ebr Olomouc,

Diskontinuity a šoky

Eruptivní procesy na Slunci a jejich optická, radiová a EUV diagnostika

Polární záře v noci ze 17. na 18. března 2015 viditelná z území ČR

11. Koróna, sluneční vítr

Úvod. Zatmění Slunce 2006


Základní charakteristiky

Role magnetického pole při strukturování bílé koróny (interpretace pozorování zatmění z Angoly 2001)

Slunce a Sluneční soustava. Michal Švanda Astronomický ústav AV ČR Astronomický ústav UK

SLUNCE A JEHO POZOROVÁNÍ I FYZIKA PLAZMATU

Martin Jurek přednáška

Projevy rázových vln v koronálních paprscích při zatmění

SLUNCE. 5. lekce Bára Gregorová a Ondrej Kamenský

Sluneční soustava je součástí galaxie známé také pod názvem Mléčná dráha. Planety ve sluneční soustavě obíhají po eliptických drahách kolem Slunce.

4.2.3 ŠÍŘE FREKVENČNÍHO PÁSMA CHOROVÉHO ELEMENTU A DISTRIBUČNÍ FUNKCE VLNOVÝCH NORMÁL

Vrtkavé magnetické pole Země

Atmosféra, znečištění vzduchu, hašení

ZMĚNY METEOROLOGICKÝCH VELIČIN NA STANICI VIKÝŘOVICE BĚHEM ZATMĚNÍ SLUNCE V BŘEZNU 2015

Hvězdy se rodí z mezihvězdné látky gravitačním smrštěním. Vlastní gravitací je mezihvězdný oblak stažen do poměrně malého a hustého objektu

Ing. Jiří Fejfar, Ph.D. Dálkový průzkum Země

POZOROVÁNÍ SLUNCE VE SPEKTRÁLNÍCH ČARÁCH. Libor Lenža Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o.

Numerické simulace v astrofyzice

Pozorování dalekohledy. Umožňují pozorovat vzdálenější a méně jasné objekty (až stonásobně více než pouhým okem). Dají se použít jakékoli dalekohledy

ATMOSFÉRA. Obecná část

Obnovitelné zdroje energie Budovy a energie

Žhavé i vychladlé novinky ze sluneční fyziky. Michal Švanda Astronomický ústav AV ČR Astronomický ústav UK

počátek 17. století, Johannes Kepler: 19. století: počátek 20. století: 1951, Ludwig Biermann:

Role magnetického pole při strukturování bílé koróny (interpretace pozorování zatmění z Angoly 2001)

Souřadné systémy (1)

KIS a jejich bezpečnost I Šíření rádiových vln

B. Hvězdy s větší hmotností spalují termojaderné palivo pomaleji,

ZÁVISLOSTI DOPADAJÍCÍ ENERGIE SLUNEČNÍHO ZÁŘENÍ NA PLOCHU

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/

Slunce zdroj energie pro Zemi

Vliv sluneční aktivity na poruchy v české rozvodné síti: předběžné hodnocení

Magnetická a rychlostní pole v aktivní oblasti (NOAA 7757, 1994) a v jejím okolí

Brána do vesmíru. Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o. Krajská hvezdáreň v Žiline

Struktura elektronového obalu

Systémy pro využití sluneční energie

Látky dělíme podle magnetické susceptibility na: diamagnetické < 0 paramagnetické > 0 feromagnetické >> 0

Opakování: shrnutí základních poznatků o struktuře atomu

Cyklické změny v dynamice sluneční konvektivní zóny

4a. Dynamika letu umělých družic negravitační síly a kosmické počasí Aleš Bezděk

Gymnázium Dr. J. Pekaře Mladá Boleslav. Zeměpis I. ročník PLANETY SLUNEČNÍ SOUSTAVY. Jméno a příjmení: Martin Kovařík. David Šubrt. Třída: 5.

Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích

Urychlení KZ. Obecné principy, Fermiho urychlení, druhý řád, první řád, spektrum

KATAKLYZMICKÉ UDÁLOSTI. 10. lekce Bára Gregorová a Vašek Glos

1. ÚVOD 2. PRAVIDELNOSTI V CHODU DENNÍCH HODNOT PLOCHY SKVRN.

O tom, co skrývají centra galaxíı. F. Hroch. 10. duben 2009

Fyzika svrchní atmosféry a její výzkum pomocí umělých družic (04)

PŘÍČINY ZMĚNY KLIMATU

Sluneční soustava OTEVŘÍT. Konec

VY_32_INOVACE_04_I./18._Magnetické pole Země

O tom, co skrývají centra galaxíı. F. Hroch. 26. březen 2015

Proč studovat hvězdy? 9. 1 Úvod Energetické úvahy Zjednodušení použitá při konstrukci sférických modelů Model našeho Slunce 15

Magnetické pole. Magnetické siločáry. Magnetický dipól

VÝUKOVÁ AKTIVITA. Výpočet výšky polární záře.

Seismografy a Seismické pozorovací sítě mají pro seismo

Struktura atomů a molekul

Ukázkové řešení úloh ústředního kola kategorie GH A) Příklady

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

4.2 CHORUS, JEHO POZOROVÁNÍ A ŠÍŘENÍ ÚVOD

Co ovlivňuje průběh jedenáctiletého cyklu sluneční aktivity

11. Jaké principy jsou uplatněny při modulaci nosné vlny analogovým signálem? 12. Čím je charakteristické feromagnetikum?

POKUSY VEDOUCÍ KE KVANTOVÉ MECHANICE II

VY_32_INOVACE_08.Fy.9. Slunce

Slunce a jeho vliv na Zemi

Barycentrum - Slunce - sluneční činnost. Jiří Čech. Abstrakt:

ZÁŘENÍ V ASTROFYZICE

Kroužek pro přírodovědecké talenty I lekce 3 SLUNEČNÍ SOUSTAVA

Obecná teorie relativity pokračování. Petr Beneš ÚTEF

MAPA Zmenšený obraz povrchu Země

Astronomie, sluneční soustava

Urychlování částic ve vesmíru aneb záhadné extrémně energetické kosmické záření

Úplné zatmění Slunce první výsledky

EU PENÍZE ŠKOLÁM NÁZEV PROJEKTU : MÁME RÁDI TECHNIKU REGISTRAČNÍ ČÍSLO PROJEKTU :CZ.1.07/1.4.00/

Pozorování Slunce s vysokým rozlišením. Michal Sobotka Astronomický ústav AV ČR, Ondřejov

10. Sluneční skvrny. Michal Švanda. Astronomický ústav MFF UK Astronomický ústav AV ČR. Sluneční fyzika LS 2007/2008

Rozvoj vzdělávání žáků karvinských základních škol v oblasti cizích jazyků Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.07/

Magnetické pole Země

Korekce souřadnic. 2s [ rad] R. malé změny souřadnic, které je nutno uvažovat při stanovení polohy astronomických objektů. výška pozorovatele

Stupnice geomagnetické aktivity

AKUTNÍ KARDIOVASKULÁRNÍ PŘÍHODY A MEZIPLANETÁRNÍ PROSTŘEDÍ

λ, (20.1) infračervené záření ultrafialové γ a kosmické mikrovlny

epojení) magnetického pole

Možné dopady měnícího se klimatu na území České republiky

Úbytek stratosférického ozónu a pozorované abiotické poškození rostlin u nás

Příspěvek k numerické extrapolaci koronálních magnetických polí

Astronomie. Astronomie má nejužší vztah s fyzikou.

Astronomie jednoduchými prostředky. Miroslav Jagelka

VESMÍR Hvězdy. Životní cyklus hvězdy

Transkript:

Geomagnetická aktivita je důsledkem sluneční činnosti Pavel Hejda a Josef Bochníček

Úvod Geomagnetická aktivita je důsledkem sluneční činnosti. Příčinou geomagnetických poruch jsou buď vysokorychlostní proudy slunečního větru vycházející z koronálních děr nebo výrony koronální hmoty.

Koronální díry Koronální díry se na snímcích v oblasti měkkého roentgenova záření pořízených z dat satelitu YOHKOH jeví jako oblasti velmi nízké intenzity. 2-MAY-95 3:35:38 Obr. 1 Snímek slunečního disku v oblasti měkkého roentgenova záření pořízený družicí YOHKOH a digitální zpracování do vrstevnicové mapy.

Koronální díry Koronální díry jsou hlavní příčinou poruch geomagnetického pole v sestupné fázi slunečního cyklu a okolo slunečního minima. Vzhledem k poměrné stabilitě těchto útvarů se situace často opakuje v následující sluneční rotaci, tj. po dvaceti sedmi dnech. Synoptické mapy koronálních děr sestrojené z jednotlivých snímků satelitu YOHKOH a doplněné o grafy relevantních parametrů slunečního větru a K indexů geomagnetické aktivity ukazují, že rychlost proudů slunečního větru závisí na poloze koronálních děr na slunečním disku, na jejich velikosti a tvaru. Oblasti minimální intenzity měkkého roentgenova záření související s vysokorychlostními proudy slunečního větru mají obvykle tvar písmene V otevřeného směrem k pólu. Vysokorychlostní proud se dostane do kontaktu se zemskou magnetosférou přibližně za tři a půl dne po průchodu koronální díry centrálním slunečním meridiánem. To je doba, za kterou urazí sluneční vítr o rychlosti 6 km/s dráhu od Slunce k Zemi. Koncentrace iontů i amplituda severo-jižní komponenty meziplanetárního magnetického pole na čele vysokorychlostního proudu roste. Protonová teplota překračuje hodnotu 1 5 K.

Koronální díry Obr. 2 Jevy na Slunci typické pro období okolo slunečního minima a geomagnetická aktivita. V horní části je ukázána synoptická mapa Slunce pro jednu sluneční rotaci (27 dní) s koronálními dírami a aktivními oblastmi, sestrojené z jednotlivých snímků satelitu YOHKOH. Grafy (shora dolů) ukazují severo-jižní složku meziplanetárního magnetického pole, rychlost, hustotu částic a teplotu slunečního větru v libračním bodě L1 (1,5 mil. km od Země. Dolní graf ukazuje geomagnetickou aktivitu vyjádřenou ve formě sumy K-indexů. Planetární indexy, Kp (modrá křivka), jsou o něco vyšší než indexy z observatoře Budkov (červená křivka). Bz [nt] Speed [km/s] n [1/cm 3 ] Temp [ K] K 15-15 1 6 2 6 4 2 1x1 6 1x1 5 1x1 4 31/5 5 1 15 2 25 26 6 4 2-2 -4-6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1111213141516171819221222324252627 6 Kp 3 Budkov 3/4/95 1/5/95 2/5/95 16. 12. 8. 5. 25. 5..

Koronální díry Obrázek ukazuje, že příčinou zvýšení geomagnetické aktivity jsou jak koronální díry (světlé oblasti nízké intenzity měkkého roentgenova záření) tak aktivní oblast (12 14. května). Časový interval mezi průchodem koronální díry nebo aktivní oblasti centrálním poledníkem a odezvou v magnetosféře je 2 až 4 dny v závislosti na rychlosti slunečního větru. Bz [nt] Speed [km/s] n [1/cm 3 ] Temp [ K] 15-15 1 6 2 6 4 2 1x1 6 1x1 5 1x1 4 31/5 5 1 15 2 25 26 6 4 2-2 -4-6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1111213141516171819221222324252627 6 Kp 16. 12. 8. 5. 25. 5.. K 3 Budkov 3/4/95 1/5/95 2/5/95

Výrony hmoty z korony (coronal mass ejections CME) V období kolem slunečního maxima jsou geomagnetické poruchy způsobeny převážně výrony hmoty ze sluneční korony (coronal mass ejections CME). Podle rychlosti je dělíme na pomalá ( 4 km/s) a rychlá ( 1 km/s). Pomalá CME souvisejí s eruptivními prominencemi, jejichž viditelným projevem jsou mizející filamenty. Pomalé CME dorazí k Zemi přibližně za čtyři dny. Rychlá CME vyletují zokrajů aktivních oblastí a jsou obvykle spojena s roentgenovými erupcemi. Rychlá CME urazí dráhu Slunce-Země za dva až tři dny. Typickým rysem obou typů CME je jejich nízká protonová teplota, která zpravidla nepřesáhne 1 5 K. Je to způsobeno tím, že magnetické pole v oblaku je zamrzlé a omezuje tak volný pohyb částic. Rázová vlna generovaná na čele CME zesiluje intenzitu interplanetárního magnetického pole a otáčí jeho směr k jihu. Během interakce CME s magnetosférou magnetické pole v CME rotuje, takže jeho severo-jižní složka mění svou orientaci. Po dobu několika hodin je tak magnetické pole v CME orientováno jižním směrem. Jižní orientace magnetického pole na rázové vlně následovaná několik hodin trvající jižní orientací magnetického pole v CME generuje silnou magnetickou bouři. Ukázkou takové silné poruchy je geomagnetická bouře z 15. července 2 na obr. 3.

Výrony hmoty z korony (coronal mass ejections CME) Obr. 3 Jevy na Slunci v období slunečního maxima a geomagnetická aktivita. V horní části je ukázána synoptická mapa Slunce pro jednu sluneční rotaci (27 dní) sestrojená z jednotlivých snímků satelitu YOHKOH. Grafy (shora dolů) ukazují severo-jižní složku meziplanetárního magnetického pole, rychlost, hustotu částic a teplotu slunečního větru v libračním bodě L1. Senzor pro měření rychlosti byl 15. července zahlcen množstvím částic, data po obnovení provozu však ukazují, že rychlost překročila hranici 1 km/s. Dolní graf ukazuje geomagnetickou aktivitu vyjádřenou ve formě sumy K- indexů.

Závěr Výše uvedená fakta ilustrují obtíže, s nimiž se potýkáme při předpovědi geomagnetické aktivity. Aktivní oblasti na slunečním disku jsou pouze oblastmi potencionálního výronu sluneční koronální hmoty. Není zřejmé zda a kdy k němu dojde. Samotný oblak koronální hmoty letící ze Slunce k Zemi nemůžeme přímo pozorovat. Jeho existenci lze s jistou pravděpodobností předvídat z doprovodných roentgenových erupcí. Velikost magnetické poruchy dále závisí na polaritě meziplanetárního magnetického pole. Předpovědi geomagnetické aktivity jsou za této situace méně úspěšné než vpřípadě koronálních děr