Zdarzenie na Słońcu zarejestrowane na trzech różnych globach Układu Słonecznego. Co tam się wydarzyło?

Znajdując się na powierzchni Ziemi na co dzień, nie interesujemy się przesadnie tzw. pogodą kosmiczną. Zmiany w strumieniu promieniowania słonecznego docierającego w nasze otoczenie interesują nas jedynie wtedy, kiedy docierają do nas zaburzenia wywołane rozbłyskami słonecznymi, czy koronalnymi wyrzutami masy. Na co dzień jednak pole magnetyczne naszej planety skutecznie izoluje nas od takich zmian. Zupełnie inaczej jednak sprawa wygląda w kontekście planów załogowego podboju przestrzeni kosmicznej. Załogi zmierzające w kierunku Księżyca czy Marsa, tudzież te, które się znajdą na powierzchni tych dwóch globów, będą żywo zainteresowane docierającym do nich promieniowaniem kosmicznym.
Zdarzenie na Słońcu zarejestrowane na trzech różnych globach Układu Słonecznego. Co tam się wydarzyło?

W naszym bezpośrednim otoczeniu promieniowanie kosmiczne składa się głównie z energetycznych cząstek emitowanych przez Słońce w rozbłyskach słonecznych. Takie promieniowanie jest szczególnie istotne dla zdrowia astronautów znajdujących się w przestrzeni kosmicznej. Warto tutaj zwrócić uwagę na fakt, że energetyczne cząstki słoneczne mogą także prowadzić do zwiększenia ilości promieniowania na powierzchni wielu ciał niebieskich.

Naukowcy z Chińskiego Uniwersytetu Nauki i Technologii we współpracy z badaczami z Niemiec, Bułgarii i Stanów Zjednoczonych opublikowali właśnie w periodyku naukowym Geophysical Research Letters artykuł obejmujący analizę zdarzenia emisji wysokoenergetycznych cząstek słonecznych, do którego doszło 28 października 2021 roku. Zdarzenie to było na tyle intensywne, że także na Ziemi doszło do wzrostu poziomu promieniowania na poziomie gruntu (GLE).

Czytaj także: Naukowcy odtworzyli rozbłysk słoneczny w laboratorium. Pętla plazmy miała 20 cm średnicy

Co jednak wyjątkowe, to konkretne zdarzenie słoneczne zostało zarejestrowane przez instrumenty pomiarowe na powierzchni Ziemi, ale także przez chińską sondę księżycową Chang’e 4 i przez łazik Curiosity znajdujący się na powierzchni Marsa. Także i tam dotarły wysokoenergetyczne cząstki słoneczne z tego zdarzenia.

Jak wskazują naukowcy, jest to pierwsze zdarzenie zarejestrowane jednocześnie na powierzchni tych trzech globów. To niezwykle cenny zestaw danych, bowiem wykorzystując pomiary oraz modele, naukowcy byli w stanie zbadać potencjalne ryzyko ze strony wysokoenergetycznego promieniowania słonecznego dla ludzi znajdujących się na powierzchni Ziemi, Księżyca i Marsa.

Różnice między wpływem takich zdarzeń na ludzi znajdujących się na powierzchni tych globów, nie wynikają jedynie z odległości od Słońca, ale także z ochrony, jaką zapewniają im (lub nie) atmosfery i pole magnetyczne poszczególnych obiektów. Analizowane przez badaczy zdarzenie GLE skatalogowano pod numerem GLE73.

Czytaj także: Rozbłysk słoneczny najwyższej kategorii. Doszło do poważnej awarii, a sytuacja może się skomplikować

Księżyc nie ma żadnego pola magnetycznego, ani atmosfery, przez co wysokoenergetyczne cząstki słoneczne (SEP) docierają do jego powierzchni bez żadnych przeszkód. Chiński sonda kosmiczna Chang’e-4 oraz amerykańska sonda Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) zarejestrowały zdarzenie GLE73 i ustaliły, że docierające do nich dawki promieniowania słonecznego nie wykraczały poza normy bezpieczne dla astronautów. Nie zmienia to jednak faktu, że symulacje wskazują, że bez stworzenia odpowiednich osłon, przyszłe misje księżycowe będą narażone na oddziaływanie nadmiaru wysokoenergetycznych cząstek słonecznych w trakcie średnio jednego na pięć zdarzeń SEP. Takie zdarzenia będą stanowiły poważne zagrożenie dla zdrowia i życia astronautów przebywających na powierzchni Srebrnego Globu.

Czerwona Planeta znajduje się jednak nieco dalej

Tak samo jak Księżyc, Mars także nie posiada pola magnetycznego, jednak w przeciwieństwie do niego posiada cienką atmosferę. Choć atmosfera Marsa jest znacznie rzadsza od ziemskiej, to jednak jest w stanie pochłaniać część cząstek wysokoenergetycznych. Dane zebrane podczas zdarzenia GLE73 wskazują, że sonda kosmiczna Trace Gas Orbiter znajdująca się na orbicie wokół Marsa zarejestrowała poziom promieniowania trzydziestokrotnie wyższy od tego, jakie łazik Curiosity zarejestrował na powierzchni planety. Wychodzi zatem na to, że atmosfera planety skutecznie chroni przed wysokoenergetycznymi cząstkami słonecznymi. Naukowcy zwracają jednocześnie uwagę, że znacznie mniej skutecznie chroni ona przed tzw. promieniowaniem galaktycznym (GCR). Warto jednak pamiętać, że ani pole magnetyczne, ani atmosfera nie będą chroniły astronautów znajdujących się w trakcie podróży z Ziemi na Księżyc lub Marsa oraz z powrotem.

W podsumowaniu swojej pracy naukowcy zwracają uwagę, że ilość wysokoenergetycznego promieniowania słonecznego docierającego do Ziemi, na Księżyc i Marsa jest różna i ich wpływ na zdrowie ludzi także znacząco się różni. Zważając jednak na to, że mieszkańcy Ziemi przygotowują się już do załogowego podboju innych globów, konieczne jest rozpoczęcie prac nad projektowaniem skutecznych osłon przed promieniowaniem tak, aby podróże kosmiczne, które niewątpliwie za jakiś czas rozpoczniemy, nie kończyły się poważnymi problemami zdrowotnymi ludzi, którzy odważą się polecieć na Księżyc, czy na Marsa.