V skorých ranných hodinách 31. mája 2025 vyletelo zo Slnka niekoľko miliárd ton nabitých častíc a zamierilo k Zemi. Kozmické sondy sledovali mohutný výron plazmy, vďaka čomu mohli americké úrady predpovedať jeho príchod k Zemi v rámci 12-hodinového časového okna. Pomocou nových záberov búrlivej vonkajšej atmosféry Slnka však odborníci dokázali spätne určiť čas príchodu slnečnej búrky ešte presnejšie – s presnosťou na pol hodiny.
Takúto presnosť umožňuje PUNCH, misia NASA, ktorá sleduje oblasť doteraz neviditeľnú pre pozorovania kozmického počasia. PUNCH funguje ako citlivá 3D kamera, ktorej zorné pole pokrýva polovicu oblohy, a sleduje všetko, čo opúšťa slnečnú atmosféru a smeruje k nám. „Dokážeme sledovať kozmické počasie v celej vnútornej Slnečnej sústave,“ hovorí Craig DeForest, hlavný vedecký pracovník misie. S kolegami teraz potvrdil, že na základe týchto pozorovaní mohli s presnosťou na minúty predpovedať, kedy búrka z roku 2025 zasiahne magnetické pole Zeme a ohrozí satelity, elektrické siete a ďalšie technológie.
Súčasné predpovede kozmického počasia odhadujú príchod slnečných búrok extrapoláciou pozorovaní z blízkosti Slnka. Pohyb obrovského oblaku plazmy však závisí aj od prostredia, s ktorým cestou interaguje. Howard Singer, hlavný vedecký pracovník Centra predpovedí kozmického počasia amerického Národného úradu pre oceány a atmosféru (NOAA), to prirovnáva k sledovaniu hurikánu vznikajúceho pri západnom pobreží Afriky a snahe predpovedať, kedy dorazí na Floridu. Ak ďalšie pozorovanie získame až tesne predtým, ako dosiahne floridské pobrežie, namiesto toho, aby sme ho sledovali aj počas cesty, naše predpovede poskytnú len obmedzený predstih varovania a budú mať aj obmedzenú presnosť. „Presne v takejto situácii sa dnes nachádzame pri javoch vychádzajúcich zo Slnka,“ hovorí.
Podľa DeForesta by odborníkom na predpovede kozmického počasia výrazne pomohli satelity, ktoré by sledovali javy smerujúce k Zemi. Práve na to slúži PUNCH, vypustený v marci 2025. Systém tvoria štyri synchronizované satelity, ktoré obiehajú okolo Zeme vo výške približne 620 kilometrov a snímajú 90° široký pás oblohy so Slnkom uprostred. Ich prístroje odfiltrujú 99 % svetla pozadia, aby zviditeľnili slnečný vietor a výrony plazmy. PUNCH podľa Lisy Upton, slnečnej fyzičky zo Southwest Research Institute, výrazne rozširuje naše možnosti pozorovania okolia Slnka.
DeForest a jeho kolegovia chceli overiť, ako môžu tieto rozšírené možnosti pozorovania pomôcť pri predpovediach. Preto sledovali výron koronálnej hmoty (CME) z mája 2025, keď opúšťal Slnko. Údaje z PUNCH pritom zapracovali do modelu, ktorý na predpoveď času príchodu využíva meniacu sa veľkosť a tvar CME. Ten podľa výskumníkov pripomína „absurdný kopček zmrzliny“.
CME sa pohyboval priemernou rýchlosťou 1.380 kilometrov za sekundu a k Zemi dorazil za takmer 30 hodín. Vyvolal geomagnetickú búrku stupňa G4, ktorá bola dostatočne silná na to, aby ohrozila infraštruktúru. Pomocou modelov využívajúcich pozorovania PUNCH by sa dal čas príchodu presne určiť na 1. júna medzi 5.00 a 5.30 greenwichského času. Prevádzkovatelia satelitov, elektrických sietí a ďalších systémov sa tak mohli na udalosť pripraviť s 8-hodinovým predstihom.
Teraz prichádza náročnejšia časť práce: analyzovať desiatky ďalších CME, ktoré PUNCH sledoval, a zistiť, s akou presnosťou by údaje umožnili predpovedať ich príchod. Ak sa PUNCH osvedčí, jeho údaje by sa dali využiť aj v ďalších výskumných modeloch kozmického počasia. „Množstvo modelov sa snaží predpovedať to isté, ale potrebujeme súbory údajov, aby sme overili, ktorý z nich je správny,“ hovorí Jamie Favors, riaditeľ programu kozmického počasia NASA.
Odborníci na predpovede už testujú prototyp s názvom QuickPUNCH, aby zistili, do akej miery môže nepretržitý prísun snímok s o niečo nižšou kvalitou spresniť predpovede príchodu CME. Dôležitý však nie je len čas príchodu. Intenzita geomagnetickej búrky čiastočne závisí od orientácie magnetického poľa v plazme. Ak je toto pole orientované rovnako ako magnetické pole Zeme, účinky búrky budú oveľa miernejšie než pri opačnej orientácii. V súčasnosti však túto informáciu získavame až 30 až 40 minút pred príchodom. Snímaním viditeľného svetla a jeho polarizácie dokáže PUNCH zachytiť čelo blížiaceho sa CME v troch rozmeroch. Výskumníkom to umožňuje modelovať silu aj smer magnetického poľa na jeho čele už niekoľko hodín pred príchodom.
DeForest rád zdôrazňuje, že PUNCH nie je len strážcom kozmického počasia. Jeden z prvých úspechov misie, ktorý mu priniesol najväčšie uspokojenie, má podľa neho zároveň aj najhlbší význam. Pohľadom na to, čo nazýva „dynamickým oceánom slnečných búrok“, v ktorom PUNCH dokonca zachytil chvost kométy vlajúci v slnečnom vetre, nám misia ponúka jedinečný pohľad na naše miesto v Slnečnej sústave.
