Družice NASA objevila nové radiační pásy po sluneční bouři v květnu 2024

Sluneční bouře v květnu 2024 vytvořila dva dodatečné radiační pásy, které se nacházely mezi dvěma stálými Van Allenovými pásy. Jeden z nových pásů, znázorněný fialovou barvou, obsahoval populaci protonů, což mu dávalo jedinečné složení, které nebylo dosud pozorováno. Největší sluneční bouře za posledních dvacet let zasáhla Zemi v květnu 2024. Po několik dní otřásala planetou vlna za vlnou vysokoenergetických nabitých částic ze Slunce. Oblohu pohltily zářivé polární záře a některé komunikace GPS byly dočasně narušeny.

S pomocí malé družice NASA vědci zjistili, že tato bouře vytvořila také dva nové dočasné pásy energetických částic obklopující Zemi. Tato zjištění jsou důležitá pro pochopení toho, jak by mohly budoucí sluneční bouře ovlivnit naši techniku.

Nové pásy se vytvořily mezi dvěma dalšími, které trvale obklopují Zemi a nazývají se Van Allenovy pásy. Tyto trvalé pásy, které mají tvar soustředných prstenců vysoko nad zemským rovníkem, jsou tvořeny směsí vysokoenergetických elektronů a protonů, které jsou zachyceny na místě zemským magnetickým polem. Energetické částice v těchto pásech mohou poškodit kosmické lodě a ohrozit astronauty, kteří jimi prolétají, takže pochopení jejich dynamiky je klíčem k bezpečným letům do vesmíru.

Objev nových pásů, který umožnila družice NASA s názvem Colorado Inner Radiation Belt Experiment (CIRBE), byl zveřejněn 6. února 2025 v časopise Journal of Geophysical Research: Space Physics. Je obzvláště důležitý pro ochranu umělých družic vynášených na geostacionární dráhy, protože ty Van Allenovými pásy prolétají několikrát, než dosáhnou své konečné dráhy.

Dočasné pásy byly v minulosti detekovány po velkých slunečních bouřích. Ale zatímco předchozí pásy byly tvořeny převážně elektrony, nejvnitřnější ze dvou nových pásů obsahoval také energetické protony. Toto jedinečné složení je pravděpodobně způsobeno silou a složením sluneční bouře.

„Když jsme porovnali data z doby před bouří a po ní, řekl jsem si: Páni, to je něco opravdu nového,“ řekl hlavní autor článku Xinlin Li, profesor v Laboratoři pro fyziku atmosféry a vesmíru (LASP) a na katedře leteckých a kosmických věd na Coloradské univerzitě v Boulderu. „Je to opravdu ohromující.“

Zdá se, že nové radiační pásy také vydržely mnohem déle než ta předchozí. Zatímco předchozí dočasné pásy vydržely přibližně čtyři týdny, nový pás složený převážně z elektronů vydržel více než tři měsíce. Druhý pás, který zahrnuje i protony, vydržel mnohem déle než pás elektronový, protože se nachází ve stabilnější oblasti a je méně náchylný k fyzikálním procesům, které mohou částice vypudit z oběžné dráhy. Je pravděpodobné, že se v něm nachází dodnes.

„Jedná se o skutečně vysokoenergetické elektrony a protony, které si našly cestu do vnitřního magnetického prostředí Země,“ řekl David Sibeck, bývalý vědecký pracovník mise Van Allenových sond NASA a vědecký pracovník Goddardova střediska vesmírných letů NASA v Greenbeltu ve státě Maryland, který se na nové studii nepodílel. „Některé z nich mohou na tomto místě zůstat velmi dlouho.“

Jak dlouho se tyto pásy udrží, závisí na procházejících slunečních bouřích. Velké bouře mohou poskytnout energii, která částice v těchto pásech vyřadí z jejich oběžných drah a pošle je po spirále do vesmíru nebo dolů na Zemi. Jedna taková bouře na konci června výrazně zmenšila velikost nového elektronového pásu a další v srpnu téměř vymazala zbytek tohoto pásu, i když malá populace vysokoenergetických elektronů vydržela.

Zdroj: https://phys.org/news/2025-02-nasa-cubesat-belts-solar-storm.html a https://science.nasa.gov/science-research/heliophysics/nasa-cubesat-finds-new-radiation-belts-after-may-2024-solar-storm/

autor: František Martinek