Sluneční vítr
Kosmické počasí může zapříčinit výpadky navigací, na výzkumu se podílel i Čech

Vědci zjistili, že kosmické počasí může zapříčinit například výpadky navigací na Zemi. Pomalé kmitání takzvaného slunečního větru se podle nich šíří právě až ke 100 tisíc kilometrů vzdálené Zemi, kde ovlivňuje její geomagnetické pole. Na mezinárodním výzkumu, který publikoval i časopis Nature Physics, se podílel také Jan Souček z Ústavu fyziky atmosféry Akademie věd ČR (AV), uvedla v úterý AV v tiskové zprávě.

Sluneční vítr je proud řídkého plazmatu, který míří na siločáry zemského pole a mění je na takzvanou magnetosféru. Jelikož proudí větší rychlostí, než je rychlost zvukových vln v plazmatu, vytváří se před zemskou magnetosférou rázová vlna. Podle AV vznikají obdobné rázové vlny i před nadzvukovými letadly v atmosféře. Kvůli této vlně se nadzvukové plazma zpomaluje na podzvukovou rychlost a zároveň se ohřívá, načež proudí dál do magnetosféry.

"Rázová vlna je také doprovázena skokovou změnou elektromagnetického pole, které odráží část nabitých částic slunečního větru, jež potom proudí podle siločar meziplanetárního magnetického pole zpátky proti proudu slunečního větru a vyvolávají v plazmatu takzvané nestability," řekl Souček.

Podle něj vedou takové nestability k rozvlnění plazmatu, což vyvolává kmitání s periodou přibližně 30 vteřin. Prostřednictvím numerických simulací a dat z umělých družic vědci zjistili, že tato kmitání narušují čelo rázové vlny. Daná porucha působí i na globální geomagnetické pole, kde vyvolává pulzace zvané Pc3, které ovlivňují dynamiku radiačních pásů v okolí Země.

"V těchto radiačních pásech jsou geomagnetickým polem zachycené vysokoenergetické elektrony a protony, které kmitají mezi severním a jižním magnetickým pólem. Pc3 pulzace můžou ovlivňovat jejich množství a způsobovat jejich únik z radiačních pásů," uvedl Souček.

Tyto procesy, které jsou součástí takzvaného kosmického počasí, pak skrze geomagnetické bouře a poruchy způsobují mimo jiné polární zář, ale také poruchy umělých družic, výpadky navigačních systémů a jiné anomálie v elektronických systémech, podotkli vědci.

Podle AV zapříčinila silná sluneční bouře selhání telegrafů v Severní Americe a v Evropě v roce 1859. Telegrafní systémy poškodila také polární záře z roku 1882. Ve 20. letech 20. století zase geomagnetická bouře poničila elektronická zařízení na celé Zemi.

Výzkum vedla Lucile Turcová z Helsinské univerzity, Souček pomohl analyzovat družicová data a interpretovat výsledky. Vědecký tým pracoval na studii od roku 2018, kdy jejich bádání podpořil International Space Science Institute ve švýcarském Bernu.