Erupcja z 2021 r. zaskoczyła badaczy. Obłok plazmy zmienił się tuż przed Ziemią

W trakcie obserwacji z 2021 r. naukowcy śledzili erupcję słoneczną, która wyrzuciła w stronę Ziemi rozległą chmurę naładowanej, namagnesowanej plazmy. Ku zaskoczeniu zespołu badawczego struktura nie ewoluowała stopniowo: na odcinku, gdy dzieliło ją od Ziemi około 21 mln km, obłok wyraźnie zwiększył rozmiary, a jednocześnie rozgrzał się do temperatury trzykrotnie wyższej niż wcześniej rejestrowana. Tak gwałtownego scenariusza rozszerzania się plazmy nie udało się wcześniej przewidzieć.

Kluczowe okazało się zestawienie pomiarów wykonanych przez dwie różne misje. Badacze z University of Iowa przeanalizowali dane z sond Solar Orbiter i Wind, które w tym samym czasie znalazły się niemal na jednej prostej pomiędzy Słońcem a Ziemią. Dzięki temu dało się prześledzić ten sam obłok plazmy w dwóch odległych punktach jego drogi i porównać parametry w sposób wyjątkowo szczegółowy. Taka konfiguracja instrumentów zdarza się rzadko, zwłaszcza przy dynamicznych zjawiskach słonecznych.

Analizowana erupcja rozpoczęła się jako koronalny wyrzut masy, do którego doszło 4 i 5 listopada 2021 r. W takich zdarzeniach Słońce wyrzuca w przestrzeń duże ilości gorącego, zjonizowanego gazu powiązanego z silnym polem magnetycznym. Część wyrzutów przybiera postać tzw. magnetycznych obłoków, które przemieszczają się przez przestrzeń międzyplanetarną i potrafią silnie oddziaływać na magnetosferę Ziemi, wywołując zaburzenia.

Ten konkretny obłok został wykryty najpierw przez Solar Orbiter w odległości około 126 mln km od Słońca, a później przez sondę Wind, gdy znajdowała się w dystansie 146 mln km. Porównanie odczytów pokazało, że plazma rozszerzała się z prędkością sięgającą 192 km/s. To wynik znacznie wyższy od typowego zakresu 50–100 km/s, dlatego badacze określili to zachowanie mianem "super ekspansji".

Według ustaleń zespół powiązał początek dynamicznego rozszerzania z momentem, gdy chmura weszła w oddziaływanie z wiatrem słonecznym – strumieniem cząstek mogącym osiągać prędkość do 1,6 mln km/h. Najpierw doszło do sprasowania struktury, ale później jej wnętrze bardzo szybko się nagrzało, co napędziło nietypowe powiększanie obłoku. Jednocześnie odnotowano, że ciśnienie magnetyczne wewnątrz chmury nie zmieniło się, mimo wyraźnego wzrostu rozmiarów.

Wyniki tych pomiarów podważają wcześniejsze założenia, według których magnetyczne chmury w przestrzeni międzyplanetarnej powinny ewoluować w bardziej przewidywalny sposób. Główny autor badania Shirsh Soni wskazywał, że obserwacja z 2021 r. pokazała, iż obłoki potrafią zmieniać się nagle i niespodziewanie – w krótkim czasie oraz na relatywnie niewielkim odcinku trasy. To oznacza, że mogą wystąpić skutki odczuwalne na Ziemi, których wcześniej nie uwzględniano w rozważaniach.

Szczegółowe ustalenia opublikowano 24 kwietnia 2026 r. w czasopiśmie "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society". Autorzy podkreślili, że dalsze badania podobnych przypadków mogą pomóc w udoskonalaniu prognoz pogody kosmicznej, co ma praktyczne znaczenie m.in. dla bezpieczeństwa satelitów, działania systemów nawigacji oraz stabilności infrastruktury energetycznej na Ziemi.