Zgodaj zjutraj 31. maja 2025 je iz Sonca izbruhnilo več milijard ton nabitih delcev, ki so se začeli gnati v našo smer. Vesoljske naprave so spremljale ogromen izbruh plazme in ameriškim organom omogočile, da so v 12-urnem časovnem razponu napovedali, kdaj bo dosegel Zemljo. Toda z novimi posnetki viharne zunanje atmosfere Sonca so strokovnjaki lahko za nazaj še natančneje – le v pol ure natančno – določili čas prihoda sončnega viharja.
To natančnost zagotavlja PUNCH, misija agencije NASA, ki opazuje območje, ki je bilo z vidika vesoljskega vremena doslej slepa pega. Kot občutljiva 3D-kamera, katere vidno polje pokriva polovico neba, PUNCH opazuje vse, kar zapušča sončevo atmosfero in se približuje nam. »Vesoljsko vreme lahko spremljamo po vsem notranjem osončju,« pravi Craig DeForest, vodilni raziskovalec misije. Raziskovalec in njegovi kolegi so zdaj potrdili, da bi na podlagi teh opazovanj lahko minutno natančno napovedali, kdaj bo vihar iz leta 2025 udaril v Zemljino magnetno polje in ogrozil satelite, električna omrežja in druge tehnologije.
Današnje napovedi vesoljskega vremena ekstrapolirajo iz opazovanj v bližini Sonca, da napovejo prihod sončnih viharjev. Toda pot ogromnega oblaka plazme je odvisna tudi od okolja, s katerim je na svoji poti v interakciji. Howard Singer, vodilni znanstvenik v centru za napovedovanje vesoljskega vremena pri Nacionalni upravi za oceane in atmosfero (NOAA), položaj primerja s tem, kot da bi opazovali orkan, ki nastaja ob zahodni obali Afrike, in poskušali napovedati, kdaj bo dosegel Florido. Če se naslednje opazovanje zgodi tik pred dosegom obale Floride, namesto nekje na poti, naše napovedi ponujajo le omejeno opozorilo – in toliko so tudi natančne. »Točno v takšnem položaju smo trenutno pri pojavih, ki zapuščajo Sonce,« pravi.
Napovedovalcem vesoljskega vremena bi veliko pomagala uporaba satelitov, ki spremljajo pojave, ki dosežejo Zemljo, pravi DeForest. Tu nastopi PUNCH, izstreljen marca 2025. Sistem vsebuje štiri sinhronizirane satelite, ki krožijo okoli Zemlje na višini približno 620 kilometrov in s Soncem v sredini fotografirajo 90-stopinjski pas neba. Njihovi instrumenti odfiltrirajo 99 % ozadne svetlobe, da bi postala vidna sončev veter in izbruhi plazme. PUNCH ogromno poveča vidljivost okoli Sonca, pravi Lisa Upton, sončna fizičarka z Southwest Research Institute.
DeForest in njegovi kolegi so želeli preizkusiti, kako lahko ta povečana vidljivost prispeva k napovedim. Zato so spremljali koronalni izbruh mase (CME) iz maja 2025, ko je zapustil Sonce. Pri tem je ekipa podatke PUNCH vključila v model, ki za napoved časa prihoda uporablja spreminjajočo se velikost in obliko CME – obliko, ki jo raziskovalci opisujejo kot podobno »absurdni kepici sladoleda«.
CME, ki je potoval s povprečno hitrostjo 1380 kilometrov na sekundo, je Zemljo dosegel v skoraj 30 urah in povzročil geomagnetni vihar stopnje G4, dovolj hud, da je ogrozil infrastrukturo. Z modeli, ki uporabljajo opazovanja PUNCH, bi bilo mogoče natančno določiti čas prihoda 1. junija med 5. in 5.30 zjutraj po greenwiškem času – tako bi se lahko upravljavci satelitov, elektrodistributerji in drugih sistemov na dogodek pripravili 8 ur vnaprej.
Zdaj sledi najtežji del dela: analiza več deset drugih CME, ki jih je spremljal PUNCH, da se vidi, kako natančno bi podatki lahko napovedali čas njihovega prihoda. Če se bo PUNCH izkazal, bi lahko njegove podatke uporabili tudi v drugih modelih raziskovanja vesoljskega vremena. »Veliko modelov poskuša napovedati isto stvar, a potrebujemo nize podatkov, da preverimo, kateri je pravi,« pravi Jamie Favors, direktor Programa NASA za vesoljsko vreme.
Napovedovalci že preizkušajo prototip z imenom QuickPUNCH, da bi ocenili, koliko lahko tok nekoliko slabše kakovosti, a nenehno prihajajočih slik izboljša napoved časa prihoda CME. Seveda ni pomemben le čas prihoda. Jakost geomagnetnega viharja je deloma odvisna od usmerjenosti magnetnega polja v plazmi. Če se usmerjenost tega polja ujema z Zemljinim magnetnim poljem, bodo učinki viharja precej blažji, kot če sta nasprotni. V sedanjem položaju pa te informacije dobimo šele 30–40 minut pred prihodom. A z zaznavanjem vidne svetlobe in njene polarizacije lahko PUNCH prostorsko zajame čelo bližajočega se CME, kar raziskovalcem omogoča, da jakost in smer magnetnega polja čela modelirajo že več ur pred prihodom.
DeForest rad poudarja, da PUNCH ni le vesoljski stražar vesoljskega vremena. Zanj je eden najbolj zadovoljujočih zgodnjih uspehov misije hkrati tudi najgloblji. Ko je PUNCH pogledal to, čemur pravi »dinamični ocean sončnih viharjev« – v katerem je opazil celo rep komete, ki je plapolal v sončevem vetru –, misija ponuja neprimerljiv vpogled v to, kje se v osončju sploh nahajamo.
