Silná erupce dává naději na polární záři – jak ji předpovědět a jak ji sledovat?

Na úvodním snímku vidíme kompozit tří obrázků, které souvisí se sluneční aktivitou. Vlevo nahoře je výřez z pohledu na sluneční disk, kterému v jeho dolní části dominovala skupina slunečních skvrn. Ty se vytvořily v aktivní oblasti, která dostala číslo AR 12887. Právě zde došlo 28. 10. 2021 k silné erupci nejvyšší kategorie, tzv. X1.

Skutečně jasná polární záře byla z ČR vidět přesně před 18 lety, 30. října 2003, kdy se rozzářila nejen severní obloha, ale záře byla vidět až v souhvězdí Oriona. Další následovala hned 20. listopadu 2003, kdy popularitu jí dodal fakt, že probíhala už večer během hlavních zpravodajských relací. Tato záře nejprve pokryla celou oblohu zeleným závojem a později rozvinula neuvěřitelné divadlo vysokých barevných záclon přes půl oblohy. Takto krásné polární záře nás kolem posledního maxima sluneční aktivity minuly. Nastalo několik slabších, jedna například v září 2011 nebo v březnu 2015.

Je na čase zavzpomínat ve světle posledních událostí a poohlédnout se trochu za tím, co stojí v pozadí takové polární záře. Rádi byste znali její příběh a zkusili na jeho základě pozorovat nějakou další? Nebude to snadné. Kdy se zase sejde jasná obloha, polární záře v maximu aktivity a ještě to, že se o ní dozvíme včas?

Příběh polární záře začíná na Slunci. Na jeho povrchu se nachází větší skupina slunečních skvrn a 28. 10. 2021 zde došlo k silné erupci. Intenzita se měří na škále od A (klid), přes B a C (slabé) až po střední kategorii M a extrémní třídu X. Tato monstrózní erupce způsobila velký výron sluneční hmoty a z koróny se začal šířit oblak plazmatu – CME (Coronal mass ejection). Oblak částic dokonce zčásti zamířil i k Zemi a v médiích se tedy objevila informace, že bychom mohli spatřit polární záři.

Jestliže sledujeme dění ve slunečním větru tak, jak jej vidí družice ACE a SOHO v 1. Lagrangeově bodu 1,5 mil. km před Zemí směrem ke Slunci, potom máme díky těmto observatořím časový předstih, a můžeme dopředu odhadovat případné budoucí dění na Zemi. A to s předstihem desítek minut až po jednu nebo dvě hodiny před případnou polární září. Graf sondy ACE nám většinou pomůže, když na něm zahlédneme že se zvýšila rychlost slunečního větru (žlutá čára) a popřípadě hustota částic (okrová čára).

Nejdůležitější však je červená čára znázorňující polaritu oblaku částic. Nezapomínejme, že plazma letící ze Slunce je tvořeno nabitými částicemi. Ty putují magnetosférou Slunce, jež sahá daleko za dráhy planet. Polarita ve slunečním větru je důležitý údaj, který naznačí, jak se zachovají nabité částice když přiletí k Zemi. Při jižní polaritě můžeme mluvit o velké naději na polární záři. Pokud se v grafu náhle zvýší rychlost slunečního větru, znamená to, že k sondě dorazil onen kýžený oblak částic a že asi za hodinu bude u nás. Polarita (červená čára) musí spadnout k jihu (dolů) a nejlépe hlouběji než na −20 nT.

Později můžeme tedy zkusit sledovat magnetometry na Zemi, např. ve Finsku či na severu Německa. Jakmile i na nich pozoroujeme výraznější výchlyku, je třeba se mít na pozoru. Ze zkušenosti vím, že například na magnetometru v německém Scheggerottu musí být výchylka asi −250 nT (modrá) a začíná to být pro nás zajímavé (tedy červená musí jít nahoru a modrá prudce dolů). Bohužel ani to ještě nezaručuje, že uvidíme polární záři. Jestliže však tato výchylka nastane, je dobré se už přesunout někam na kopec mimo město, než sedět doma a čekat co to bude dělat dál. Polární záře je často věcí okamžiku.

Kde polární záři pozorovat?

Není tedy třeba jet do oblastí tmavé oblohy. Klíčový je dobrý výhled k severnímu obzoru. Slabší záře často sahají jen 10 nebo 20 stupňů nad obzor. Hlavně tím směrem nesmí být žádná světla měst. Polární záře má typicky červenou barvu (ta horní část) a jen výjimečně se pod ní objeví i zelená. Ty nejjasnější pak doslova září barvami (vidíme i purpurovou, oranžovou či bílou) a záře pak bývá vidět i směrem k západu nebo k východu.

Jak si ji mohu vyfotit?

Dnešní mobilní telefony již umožňují snímat na vyšší ISO i v manuálním režimu. Pokud jej např. opřu o batoh položený na zem a nechám snímat 30 sekund, objeví se na snímku i hvězdy. Podobně se dala zachytit i kometa NEOWISE (zde snímek mobilem Xiaomi Mi8 Lite ze sídliště v Jablonci nad Nisou). Silnější záři by tedy mohl zachytit i mobil. 

Výhodnější stále zůstává vzít lepší kompaktní fotoaparát, nebo nejlépe zrcadlovku (či bezzrcadlovku), keteré mají malý šum. Fotoaparát dáme na stativ a snímáme expozice dlouhé asi 5 až 20 sekund při co nejmenším clonovém čísle (úměrně tomu, aby ale ještě na snímku hvězdy vypadaly dobře - malá clona rovná se horší kresba většiny objektivů). S časem experimentujte. Dříve bylo nutné snímat 20 až 30 sekund, dnes jsou snímače velmi citlivé a i krátký čas do 10 sekund bude stačit při ISO nad 3200. Navíc zachytíte lépe detaily v polární záři, jako jsou její typické záclony (sloupy jasnějšího zářícího plynu vysoko v atmosféře).

co dělat, když se vše podaří?

určitě nám bude potěšením, když se se svými snímky podělíte s dalšími čtenáři. Máme tu speciální sekci – čtenářskou fotogalerii. Nezbývá, než doufat, že nám to vyjde a třeba nás po dlouhých letech odmlky opět navštíví „severní světla“.

Záznam zpráv z aktuálního dění

31. 10. 17:00

Tak jsme se dočkali toho, že kýžený oblak hmoty ze Slunce dorazil. Podle Solarham.net asi v 10:15 SEČ. Bohužel rychlost slunečního větru se zvýšila jen na asi 450 km/s, mnohem méně, než se čekalo. Také aktivita geomagnetického pole byla jen krátkodobě na stupni 4 a to se očekával minimálně 7. Můžeme tedy shrnout, že došlo k nejvíce negativnímu scénáři. Oblak dorazil později a navíc nenastaly žádné polární záře zajímavé i pro obyvatele ČR. Nicméně nenechme se odradit, příště to může být lepší.

31. 10. 8:15

Jak jsme uvedli v noci, na Spaceweather.com se domnívají, že náhlé zvýšení aktivity způsobil jakýsi předvoj v podobě slabšího oblaku částic, který nás částečně zasáhl právě v noci na neděli. Hlavní proud částic uvolněný 28. 10. je prý stále na cestě a mohl by dorazit dnes. Necháme se tedy překvapit.

31. 10. 1:15

Na Spaceweather.com stále čekají, že to ještě přijde, nicméně my už pro dnešek končíme a děkujeme za sledování snahy přinést co nejaktuálnější informace. Poměrně hezká aktivita byla k vidění jen na severu Finska (viz níže). Tato aktivita prý nesouvisí s očekávanou vlnou, co jsme čekali ve večerních hodinách. Pokud dorazí, jistě o tom napíšeme v neděli SEČ.

30. 10. 23:55

Vážení čtenáři, obáváme se, že oblak hmoty ze Slunce se opozdil více, než se čekalo, nebo nás hlavní proud částic minul. Pro zpestření vkládáme alespoň snímek a odkaz na celooblohovou kameru ve Finsku. Pod ním najdete také snímky Toma Konkola, které přivezl z Islandu před 14 dny.

30. 10. 23:05

Martin Žec na Facebooku doporučil živý obraz z kamery, kde můžete vidět právě probíhající slabou zelenou polární záři na severu Finska. Tak se mrkněte, když už u nás nic není vidět.

30. 10. 22:00

Situace zůstává neměnná. Vesmírné počasí není nakloněno vzniku jakékoli polární záře. Čekáme na změnu.
Něco málo se začlo dít ve slunečním větru v záznamu sondy ACE po 21. hodině, ale stále to není ta salva částic, kterou jsme očekávali. Čekáme s vámi dál.

30. 10. 20:30

Stále marně čekáme na změnu v rychlosti slunečního větru, která by signalizovala, že se oblak částic blíží k Zemi. Jakmile k tomu dojde, stránku aktualizujeme a napíšeme i na náš Facebook.

30. 10. 19:00

Stále čekáme, kdy dorazí oblak částic ze Slunce k Zemi. Zatím nezasáhl ani družici ACE, která je jakýmsi předvojem – nachází se 1,5 milionu km od Země směrem ke Slunci – a tedy jakmile tato družice zaznamená skok v rychlosti slunečního větru asi z 300 na 800 km/s, tak budeme vědět, že za dalších půl hodiny to dorazí i k Zemi a pak to začne být zajímavější. Do té doby buďte v klidu doma a sledujte grafy – viz níže. A mezitím naplánujte, kde máte co nejtmavší místo s výhledem k severu, kde vám tím směrem nesvítí žádné město.

30. 10. 17:30

• polární záře, kterou nám slibují, vůbec nemusí nastat
• oblak hmoty ze Slunce stále ještě nedorazil 
• zda dorazí poznáte jako skokové zvýšení rychlosti slunečního větru na sondě ACE (žlutá čára): https://www.solarham.net/solarwind.htm
• jakmile narazí na ACE, máte stále asi půl hodiny, než narazí na Zemi
• po nárazu na zemskou magnetosféru sledujte magnetometr: http://dk0wcy.de/magnetogram/
• pokud modrá čára na magnetometru spadne prudce dolů (na -150 a více nT), je šance vidět záři právě v tu chvíli i na obloze
• právě se zatahuje vysokou oblačností, takže šance už zbývá jen pár hodin, pokud nebydlíte na východě ČR

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] Příběh polární záře na webu Astronomické události
[2] Co sledovat, když čekáte na polární záři?
[3] Informace na webu Spaceweather.com
[4] Aktuální snímky vesmírné sluneční observatoře SOHO
[5] Aktuální snímky sluneční observatoře SDO
[6] Aktuální záznam erupční aktivity na webu NOAA/SWPC
[7] Aktuální informace ke sluneční aktivitě na Solarham.net