Americká agentúra NASA pripravuje novú vesmírnu misiu STORIE. Odborníci prostredníctvom nej preskúmajú neviditeľný prstencový prúd okolo Zeme.
Prístroj misie STORIE zabalený v ochrannej fólii pred jeho inštaláciou na vonkajšiu stranu modulu Columbus na Medzinárodnej vesmírnej stanici (ISS). Zdroj: U. S. Space Force
Zemské magnetické pole funguje ako silná pasca. Priťahuje elektricky nabité častice z okolitého vesmíru. Siločiary poľa totiž fungujú ako obrovský magnet a častice nepustia preč. Následne ich uväzní v neviditeľnej ohrade. Tento útvar pripomína svojím tvarom americkú šišku. Uväznený roj častíc výrazne ovplyvňuje reakcie Zeme na vesmírne počasie. Pohyb týchto častíc totiž priamo vytvára silné elektrické prúdy. Zmeny v tomto prostredí dokážu kriticky ohroziť moderné technológie.
Čo ukrýva neviditeľný prstenec
Odborníci stále nepoznajú všetky dôležité detaily o prstencovom prúde. Tento roj nabitých častíc prekrýva vonkajší radiačný pás Zeme. Takzvaný Van Allenov pás bežne chráni planétu pred nebezpečným žiarením zo Slnka a z hlbokého vesmíru. Prstencový prúd však takúto ochrannú funkciu neplní, pretože tento prstenec obsahuje častice s oveľa nižšou energiou. Kladne a záporne nabité častice v ňom prúdia opačnými smermi. Tento vzájomný protipohyb priamo vytvára silné elektrické prúdy. Počas slnečných búrok mení prstenec dramaticky svoju veľkosť. Slnko totiž vtedy do okolia vyvrhuje obrovské množstvo novej energie. Prstenec rýchlo mení aj svoj tvar a celkovú intenzitu elektrického prúdu. Tieto zmeny prebiehajú dynamickejšie ako vo Van Allenových radiačných pásoch. Planéta má zvyčajne dva takéto ochranné pásy, výnimočne sa však objaví i tretí.
Magnetické pole Zeme funguje ako neviditeľný štít, ktorý odráža neustály prúd nabitých častíc zo Slnka. Tento nápor, známy ako slnečný vietor, stláča magnetický obal na strane privrátenej k Slnku a na opačnej strane ho vyťahuje do dlhého chvosta. Zdroj: iStock.com/DavidSzabo
Riziká pre satelity a siete
Kolísanie prstencového prúdu prináša konkrétne riziká pre planétu. Zmeny v prstenci rozkolíšu zemské magnetické pole. Toto kolísanie následne vyvoláva nežiaduce elektrické prúdy priamo v pozemských vodičoch. Takýto jav dokáže vážne poškodiť ropovody a elektrické siete. Nadmerný prúd totiž môže siete preťažiť a ropovody môžu napríklad rýchlejšie skorodovať. Prúd tiež spôsobuje hromadenie náboja na povrchu satelitov. Vo vesmíre sa totiž voľné častice doslova nalepia na kovové plášte družíc. Tento náboj následne vyvoláva vážne poruchy vesmírnych zariadení, keďže spôsobuje nečakané elektrické skraty citlivých prístrojov. Nárast energie v prstenci zároveň ohrieva vrchnú atmosféru Zeme. Atmosféra v dôsledku nahromadeného tepla zväčší svoj objem. Zväčšená atmosféra vytvára satelitom oveľa väčší odpor. Hustejší vzduch totiž družice pri ich rýchlom lete fyzicky brzdí. Družice v dôsledku tohto spomalenia postupne klesajú bližšie k Zemi. Zariadenia by preto mohli predčasne zísť z obežnej dráhy a zhorieť.
Unikátny pohľad zvnútra
Štúdium tohto prstenca predstavuje pre vedcov zložitú výzvu. Odborníci nedokážu neviditeľné častice odfotiť bežnou kamerou. NASA preto pripravuje v máji 2026 štart misie STORIE. Raketa spoločnosti SpaceX vynesie prístroj na Medzinárodnú vesmírnu stanicu. Robotické rameno nainštaluje zariadenie na exteriér modulu Columbus. Predošlé misie sledovali prstenec výlučne zhora nadol. Odrazené ultrafialové svetlo zo Zeme však vtedy rušilo pozorovania. Prístroj STORIE získa jedinečný pohľad zvnútra smerom von, priamo z paluby vesmírnej stanice. ISS totiž obieha okolo Zeme hlboko pod týmto prstencom. Prístroj tak bude cez prstenec pozerať smerom von do voľného vesmíru. Zem zostane počas pozorovania priamo za prístrojom. Jej jasné svetlo tak neoslepí citlivé senzory.
Lov na unikajúce atómy
Nový prístroj nesleduje priamo samotné nabité častice. Zariadenie pátra po žiare energetických neutrálnych atómov. Ide o špecifické svetielkovanie, ktoré tieto unikajúce atómy vydávajú. Tieto atómy vznikajú pri „úteku” častíc z prstencového prúdu. Častica najprv ukradne elektrón zo zemskej exosféry, čím získa neutrálny náboj a stratí pôvodnú väzbu. Zemské magnetické pole ju už nedokáže naďalej udržať. Prístroj STORIE následne zmeria rýchlosť a smer týchto atómov. Vedci takto zistia presný pôvod častíc v prstenci. Tím expertov hľadá predovšetkým kladne nabité atómy kyslíka. Výskyt kyslíka jednoznačne potvrdí pozemský pôvod materiálu. Slnečný vietor totiž takýto kyslík takmer vôbec neobsahuje.
Zmeny vo vesmírnom počasí neovplyvňujú len samotný neviditeľný prstenec. Infografika ukazuje, ako tieto výkyvy reálne ohrozujú moderné technológie okolo nás. Zdroj: ESA/Science Office
Budúcnosť vesmírneho počasia
Prístroj STORIE preskúma vždy jednu konkrétnu časť prstenca. Kompletný obraz vytvorí prístroj približne každých deväťdesiat minút. Celá misia potrvá presne šesť mesiacov. Odborníci porovnajú správanie prúdu počas búrok a tichých období. Získané poznatky výrazne zlepšia predpovede vesmírneho počasia. Silné slnečné búrky totiž dokážu napáchať obrovské finančné škody. Takéto extrémne udalosti sa síce nedejú často, v minulosti však už našu planétu zasiahli. Presnejšie predpovede pomôžu úradom včas sa pripraviť aj na menšie výkyvy. Ochránia tak dôležité technológie. Ľudstvo od systémov ako satelitná navigácia, globálna komunikácia a elektrické siete v súčasnosti totiž bytostne závisí.
(KAM)
