Co najbardziej niepokojące, te kosmiczne burze potrafią uderzać niemal bez ostrzeżenia. Powstają w okresach, gdy aktywność słoneczna wydaje się spokojna, a tradycyjne systemy monitorowania nie wykrywają żadnych anomalii. Składające się z plazmy i naładowanych cząstek, naśladują efekty burz geomagnetycznych, wstrząsając ziemskim polem magnetycznym w najmniej spodziewanych momentach.
Pierwsze udokumentowane zjawisko
Przełom nastąpił w 2014 roku dzięki Programowi Satelitów Meteorologicznych Obrony USA. Satelity DMSP zarejestrowały wówczas pierwszy potwierdzony huragan kosmiczny nad magnetycznym biegunem północnym. Na zdjęciach ukazała się charakterystyczna spiralna struktura z zakrzywionymi ramionami i ciemnym centralnym okiem, słabo świecącym światłem zorzy. Choć przypomina budową ziemskie huragany, zamiast chmur i deszczu składa się z plazmy wprawianej w ruch przez ziemskie pole magnetyczne.
Czytaj także: Kiedy plazma ze Słońca dociera do Ziemi powstają bardzo dziwne dźwięki. Pole magnetyczne skrzeczy i chrupie
Dwa satelity, DMSP F17 i Swarm B Europejskiej Agencji Kosmicznej, przeleciały przez burzę w krótkim odstępie czasowym. Zebrane dane ujawniły aktywny, wirujący system w jonosferze Ziemi, na wysokości około 100-300 kilometrów. Zaobserwowano szybkie przepływy plazmy, ścinanie gęstości i prądy elektryczne skierowane ku górze. Ten elektromagnetyczny odpowiednik silnika konwekcyjnego okazał się potężną maszyną energetyczną działającą w górnych warstwach atmosfery.
Konsekwencje dla technologii
Wpływ huraganów kosmicznych na technologie okazał się poważniejszy niż początkowo zakładano. Podczas burzy z 2014 roku sygnały GPS przechodzące przez zewnętrzne regiony wiru zostały znacząco zakłócone. To zjawisko „migotania” sygnałów radiowych, gdy turbulencje plazmy zakłócają transmisję, wystarcza do drastycznego pogorszenia dokładności pozycjonowania. Problem ten dotyka szczególnie lotnictwa, transportu morskiego i usług lokalizacyjnych.
Równocześnie naziemne magnetometry na Grenlandii odnotowały ostre, lokalne zmiany w polu magnetycznym Ziemi dochodzące do 400 nanotesli. Wartości te odpowiadają mniejszym burzom geomagnetycznym, co sugeruje porównywalną skalę zakłóceń. Rosnące uzależnienie od systemów GPS i komunikacji satelitarnej, zwłaszcza na orbitach biegunowych wykorzystywanych przez lotnictwo międzykontynentalne, sprawia że te odkrycia są szczególnie niepokojące. Dodatkowy problem stanowi fakt, że standardowe metody geomagnetyczne często nie wykrywają tych zjawisk, pozostawiając prognostyków pogody kosmicznej w nieświadomości.
Paradoksalny mechanizm powstawania
Najbardziej zaskakuje mechanizm powstawania huraganów kosmicznych w warunkach, które powinny wykluczać takie zjawiska. Burza z 2014 roku powstała podczas minimalnej aktywności słonecznej, gdy międzyplanetarne pole magnetyczne było skierowane na północ. Badacze odkryli, że energia z wiatru słonecznego przedostaje się wówczas przez magnetyczne „płaty” z tyłu magnetosfery Ziemi w procesie zwanym rekoneksją. Ten mechanizm przesyła energię bezpośrednio nad biegun magnetyczny, tworząc koliste przepływy plazmy i prądów elektrycznych, które ewoluują w wirującą burzę.
Czytaj także: Potężna burza słoneczna ujawniła tajemnicę wokół Ziemi. NASA potwierdza odkrycie
To fundamentalne odkrycie zmienia nasze rozumienie zagrożeń kosmicznych. Jak podkreślają naukowcy, nie wszystkie burze pochodzą bezpośrednio ze Słońca. Niektóre rodzą się w pozornie spokojnych warunkach, wykorzystując subtelne procesy energetyczne zachodzące w ziemskiej magnetosferze. Badanie opublikowane w lipcowym wydaniu 2025 roku czasopisma Space Weather podkreśla aktualność tego zagadnienia.