Sluneční magnetické pole je primární hnací silou slunečních bouří

30. 10. 2024 Iveta Mauci 5 min read 319 Zobrazení GPS, koróna, slunce, Sluneční bouře, sluneční erupce, Sluneční magnetické pole, Země

Astronomie Nové Vesmír Země

Tento snímek sluneční koróny obsahuje barevné překrytí záření vysoce ionizovaných čar železa a bílého světla pořízené při zatmění v roce 2008. Červená barva označuje čáru železa Fe XI 789,2 nm, modrá barva čáru železa Fe XIII 1074,7 nm a zelená barva čáru železa Fe XIV 530,3 nm. Jedná se o první takovou mapu 2-D rozložení koronální elektronové teploty a nábojového stavu iontů.

Sluneční magnetické pole je primární hnací silou slunečních bouří

Naše schopnost porozumět tomu, jak magnetické pole vytváří svou energii a vybuchuje, byla omezená obtížným pozorováním ve sluneční koróně. Horní atmosféře Slunce.

Třetí dimenze magnetického pole orientovaná z pohledu diváka podél linie, je zvláště důležitá pro pochopení toho, jak je koróna napájená energií vedoucí k následné sluneční erupci.

„Vstupujeme do nové éry výzkumu sluneční fyziky, kde můžeme běžně měřit koronální magnetické pole,“ řekl Yang.

Autoři studie objevili změny v magnetickém poli sluneční korony, které uchovává energii. Ta se může uvolnit k ohřevu plazmy a je podle vědců hlavním pohonem slunečních erupcí.

Když pozorovali otáčení Slunce, zajímali se také, jak se aktivní oblasti související se slunečními skvrnami objevují na povrchu Země.

Měření magnetismu pomocí standardních polarimetrických metod vyžaduje velké a drahé vybavení. A i tak bylo schopné studovat pouze malé segmenty koróny.

Kombinované použití koronální seismologie a pozorování UCoMP umožnilo vědcům vytvořit konzistentní a komplexní pohledy na magnetické pole globální koróny. Pohled přes celé Slunce, který člověk vidí pouze během zatmění.

Vědci prováděli měření globálního koronálního magnetického pole Slunce téměř denně. Je to oblast, která v minulosti nebyla nikdy pozorovaná pravidelně. Výsledná pozorování poskytují cenné poznatky o procesech, které řídí intenzivní sluneční bouře. Ty, které ovlivňují základní technologie a tím i životy a pracovní procesy zde na Zemi.

Nástroj pro měření slunečných erupcí

Vědci byli schopni měřit magnetické pole na povrchu Slunce, známém jako fotosféra. Obtížné ale bylo měřit mnohem slabší koronální magnetické pole. To omezovalo hlubší pochopení trojrozměrné struktury a vývoje magnetického pole koróny, kde se sbíhají sluneční bouře.

K hloubkovému měření trojrozměrných koronálních magnetických polí jsou zapotřebí velké teleskopy, jako je Daniel K. Inouye Solar Telescope (DKIST) společnosti NSF. S aperturou o průměru 4 metry je DKIST největším slunečním dalekohledem na světě. Nedávno prokázal svou průlomovou schopnost provádět detailní pozorování koronálního magnetického pole.

DKIST však není schopen zmapovat Slunce najednou. Menší přístroj UCoMP je ve skutečnosti vhodnější k tomu, aby vědcům poskytoval globální snímky koronálního magnetického pole, i když v nižším rozlišení a ve dvourozměrné projekci. Pozorování z obou zdrojů tak vysoce doplňují holistický pohled na koronální magnetické pole.

UCoMP je primárně koronograf, přístroj, který používá disk k blokování světla ze Slunce, podobně jako při zatmění, což usnadňuje pozorování koróny. Kombinuje také Stokesův polarimetr, který zobrazuje další spektrální informace, jako je intenzita koronální čáry a Dopplerova rychlost. I když má UCoMP mnohem menší aperturu (20 cm), je schopen pořídit širší pohled, což umožňuje studovat celé Slunce po většinu dní.

Vědci použili metodu zvanou koronální seismologie ke sledování magnetohydrodynamických (MHD) příčných vln v datech UCoMP. Vlny MHD jim poskytly informace, které umožnily vytvořit dvourozměrnou mapu síly a směru koronálního magnetického pole.

Globální koronální magnetické pole. Ilustrace globálního koronálního magnetického pole při rotaci Slunce. Pozadím je sluneční koróna pozorovaná v extrémním ultrafialovém vlnovém pásmu, na jehož vrcholu se překrývají mapy globálního koronálního magnetického pole naměřené v různém čase. — ***Globální koronální magnetické pole***. Ilustrace globálního koronálního magnetického pole při rotaci Slunce. Pozadím je sluneční koróna pozorovaná v extrémním ultrafialovém vlnovém pásmu, na jehož vrcholu se překrývají mapy globálního koronálního magnetického pole naměřené v různém čase.

Dokončení obrazu slunečních erupcí

Pozorování také přinesla první měření koronálního magnetického pole v polárních oblastech. Sluneční póly nikdy nebyly pozorované přímo, protože křivka Slunce v blízkosti pólů je udržuje těsně za naším pohledem ze Země. I když vědci neviděli póly přímo, i tak byli schopni poprvé provést měření magnetismu, který z nich vyzařoval.

To bylo částečně způsobené zlepšenou kvalitou dat poskytovanou UCoMP a tím, že Slunce bylo blízko slunečního maxima. Typicky slabé emise z polární oblasti byly mnohem silnější, což usnadňuje získání výsledků koronálního magnetického pole v polárních oblastech.

Nakonec bude zapotřebí kombinace velkého dalekohledu a globálního zorného pole k měření všech trojrozměrných zkroucení za jevy, jako jsou sluneční erupce. To je motivace pro observatoř Observatoř koronálního slunečního magnetismu (COSMO), 1,5 metru průměr slunečního refrakčního dalekohledu, který prochází finální designovou studií.

„Vzhledem k tomu, že koronální magnetismus je síla, která vysílá hmotu ze Slunce letící přes sluneční soustavu, musíme ji pozorovat ve 3D a všude najednou, v celé globální koróně,“ řekla Sarah Gibson, vedoucí vývoje COSMO a NSF NCAR.

Zdroj: Sience, EurekAlert, Mauna Loa Solar Observatory

Mocná japonská zemětřesení posunula zemi

10. 1. 2024 Petr Kovanda 0 komentářů 2 min read 278 Zobrazení Asie, GPS, Japonsko, zemětřesení

Příroda/Fauna Zajímavosti

Zemětřesení o síle 7,5 stupně v Japonsku ukazuje, jak moc se země pohnula

Po celé zemi je na strategických bodech rozmístěna síť stanic GPS. Když udeří zemětřesení, vědci dokážou přesně říct, o kolik se každá z nich pohnula, což ukazuje, jak se krajina prohnula a posunula, píše BBC.

Místy se zvedla o více než 4 metry a posunula se do stran o více než metr. Japonsko, náchylné k zemětřesení, je velmi pokročilé v monitorování toho, co se stane, když se země otřese. Proto dokáže provádět tak přesná měření.

Tento systém ukazuje, že se země po novoročním zemětřesení posunula až o 130 cm na západ.

Mezitím vědci také sledovali Japonsko z vesmíru a porovnávali satelitní snímky pořízené před a po zemětřesení. Při svém posledním průletu sonda ALOS-2 oznámila, že vzdálenost mezi ní a zemí se zkrátila, jak se povrch Země zvedl pod silou otřesu.

Země se nejvíce pohybovala na západní straně poloostrova Noto. Dno oceánu se tam posunulo od pobřeží a vytvořilo vlny tsunami o výšce asi 80 cm.

Naštěstí vztlak ve skutečnosti zmírnil dopad vln, když dorazily k pobřeží.

Japonsko leží na soutoku čtyř hlavních tektonických desek. Je to jedna ze seismicky nejaktivnějších oblastí na Zemi Země má na svědomí asi 20 % globálních otřesů o síle 6,0 nebo větší, přičemž seismometry zaznamenávají nějakou událost v průměru každých pět minut. Japonsko proto hodně investovalo do zvýšení odolnosti své infrastruktury a populace.

Stavební předpisy, pravidla, která řídí výstavbu, jsou přísně vynucovány; a občané jsou dobře vyškoleni v tom, jak reagovat na otřesy. Japonsko má také jeden z nejpokročilejších systémů včasného varování na světě.

Vědci nemohou předvídat načasování a rozsah události, ale jakmile budou nástroje spuštěny, spustí oznámení do TV, rádia a mobilních sítí. Tato varování dorazí k některým lidem vzdáleným od epicentra možná 10 až 20 sekund před začátkem nejsilnějšího otřesu.

Možná to nezní jako moc času, ale je to dostatečné upozornění, abyste otevřeli dveře místní hasičské zbrojnice, zabrzdili vysokorychlostní vlak a všichni „ulehli, zakryli se a vydrželi“.

Místo seismografů použili GPS, objevili neznámé příznaky zemětřesení

30. 7. 2023 Tomáš Pokorný 0 komentářů 2 min read 805 Zobrazení GPS, Předpovídání zemětřesení, příznaky, seismografy, senzory, zemětřesení

Budoucnost Nové TOP 10 Věda

GPS může nahradit seismografy. Při jeho použití nemusí geofyzici očekávat seismické vlny. Mohou sledovat jev, který nastane mnohem dříve. Silná, tektonická zemětřesení jsou vyvolána bloky hornin, které se pohybují pod povrchem naší planety, píše WP Tech. Ty se pohybují kolem sebe, což může vést ke srážkám. Uvolněná energie se pak přenáší jako seismická vlna. Ta je dostatečně silná a může dosáhnout povrchu naší planety, což vede ke katastrofickým otřesům a otřesům.

Předpovídání zemětřesení

Na základě těchto znalostí jsou geofyzici schopni předpovídat výskyt zemětřesení pouze pomocí seismografů. Tato zařízení jsou schopna zaznamenat seismickou vlnu a varovat nás před katastrofou několik sekund před jejím vznikem. Ukazuje se, že tak populární systém, jako je GPS, nás může varovat mnohem dříve. Satelitní data umožňují identifikovat malé „skluzy“ (tření) tektonických desek, které předcházejí seismické vlně.

Tento jev se stal zřejmým geofyzikům, kteří se rozhodli prozkoumat data GPS shromážděná při výskytu více než 90 silných zemětřesení. Všimli si, že zaznamenávají horizontální pohyby půdy, které předcházejí vzniku seismické vlny. Ty jsou dostatečně jednoznačné, aby bylo možné předpovědět výskyt otřesů až dvě hodiny před katastrofou.

Údaje GPS pro předběžné varování před zemětřesením

Není ideálním, údaje GPS byly užitečné pouze v případě otřesů větších než 7 stupňů Richterovy škály. V takových situacích mohou být dvě hodiny rozhodující pro životy obětí. Pokud ani neumožňují evakuaci, nabízejí čas na naplánování účinné záchranné operace.

Zejména proto, že se jedná o velmi specifické předpovědní údaje. Geofyzici se při opakování analýzy pro 100 000 situací, kdy k zemětřesení nedošlo, nechali GPS „zmást“ pouze 300krát.

Skutečné možnosti GPS při detekci zemětřesení

Podle autorů studie by GPS mohl být mocnějším nástrojem pro předpovídání zemětřesení. K horizontálním pohybům půdy dochází i několik hodin před prvním zemětřesením. Problémem je však citlivost moderních systémů GPS.

Ve studiích používaných k identifikaci jevů před zemětřesením používali vědci data získaná ze senzorů, jejichž umístění bylo přesně vybráno. Pro předpovídání událostí to není možné. Geofyzici, aby nehledali jehlu v kupce sena, by museli mít k dispozici senzory GPS s citlivostí více než stokrát větší, než je citlivost dnes používaných senzorů.

To však neznamená, že by výzkum možností GPS měl být odložen na polici a čekat na technický pokrok. Satelitní data mohou již dnes významně pomoci stávajícím varovným systémům. Zatímco načasování jevu může být stále překvapením, údaje GPS mají potenciál určit jeho přesnou polohu a směr sesuvu.

Jak lze čelit íránským dronům Shahed-136 a Shahed-131 Kamikaze, používaným proti Ukrajině?

28. 9. 2022 Iveta Mauci 5 min read 629 Zobrazení AN/TWQ-1 Avenger, GPS, kamikaze drony, ochrana měst, Rusko, Shahed-131, Shahed-131/6, Shahed-136, Stinger MANPADS, Ukrajina, válka, ZU-23-2

Technologie TOP 10 Válečná zóna Zajímavosti

Bylo jen otázkou času, kdy Rusko začne útočit na města Shahed-136 a Shahed-131

Defense Express napsal, že na frontové linii ochrany proti těmto dronům může být kromě posílení prostředků protivzdušné obrany soubor opatření: maskování, vytváření falešných pozic, aktivní potlačování GPS a kontrování zpravodajských služeb nepřítele. Všechna tato opatření však nelze rozšířit na ochranu měst.

Zejména podrobná analýza Shahed-131 ukázala, že má relativně nízkou cenu a používá civilní komponenty. Ve skutečnosti může ruská federace po vzoru Íránu zavést hromadnou výrobu takových kamikadze bezpilotních letounů a přitom nepodléhat sankcím. Ačkoli, vzhledem k primitivnosti a nedostatku naváděcích systémů, jsou Shahed-136 a Shahed-131 spíše správně klasifikovány jako letecké projektily.

Ruská armáda, svým obvyklým způsobem, začala aktivně používat íránské kamikadze drony k útokům na ukrajinská města. Prvním městem, které zasáhli, byla Odesa, která byla dříve ostřelována raketami Iskander, Kalibr a P-800 Oniks.

I když takové útoky dronů nemohou změnit poměr sil, úkolem, který jim uložilo Rusko, je terorizovat obyvatelstvo pravidelnými údery. Bohužel, vzhledem k nízkým nákladům na takové kamikadze drony se takové útoky mohou stát systematickými.

Ukrajinské letectvo je samozřejmě schopné sestřelit Shahed-136 a Shahed-131. A již byly poměrně účinně zachyceny pomocí protiletadlových raketových systémů. Střely vynaložené na sestřelení dronů jsou však zaměřeny na zničení letadel a řízených střel. A nedostatek raket pro systémy jako Buk SAM, stejně jako pro jakékoli jiné, je obecně extrémně nebezpečný pro obranyschopnost Ukrajiny.

Ale i v těchto podmínkách existují určité možnosti účinných protiopatření. Konkrétně nejúčinnějším protiopatřením obecně je zničení nosných raket, ale letový dosah takových dronů je podle různých odhadů 500-900 km, zatímco Írán obecně deklaruje asi 2000 km.

Dávat protiletadlové kulomety na střechy a střílet do nebe palbou z pušek a kulometů je také kontroverzní nápad z doby druhé světové války. Je vysoce nepravděpodobné, že by poškození ručními zbraněmi zničilo takový kamikadze dron ve vzduchu. A i když se poškodí, stejně spadne někam doprostřed města.

Je také nepravděpodobné, že by potlačením GPS byly pokryty stovky měst a tisíce kilometrů čtverečních země. Pokud jde o možnost zakrytí pouze určitých objektů takovými překážkami, povede to pouze k prosté odchylce o několik desítek metrů od Shahed-131/6, protože mají primitivní inerciální systém, což pro teroristy není vůbec problém.

Možností zaručeného zničení takových dronů je posílení protivzdušné obrany speciálně proti těmto typům cílů a zároveň řízených střel. Za těchto podmínek může být AN/TWQ-1 Avenger nejúčinnější volbou. V podstatě je to Stinger MANPADS, ale vychází z HMMWV a má osm raket najednou, což umožňuje i jednomu komplexu odrazit poměrně masivní letecký útok.

Hlavní výhodou těchto systémů oproti MANPADS je automatizace, kdy lze odpalovací zařízení automaticky rozmístit směrem k cíli, což výrazně zkracuje čas na jeho vyhledávání a navádění. O přesunu těchto systémů protivzdušné obrany se však zatím vůbec nemluvilo, i když potřebovaly desítky Avengerů.

Další poměrně zajímavou možností jsou protiletadlové dělostřelecké komplexy, jako je německý Gepard, který může být v tomto případě docela účinný. Vše ale opět závisí na jejich množství, stejně jako na zdrojích hlavně a kulometů, které jsou také značně omezené, protože byly určeny k ničení letadel a vrtulníků.

Proto byly pro boj s tímto typem cíle vytvořeny různé projektily s programovanou detonací (AHEAD), které umožňují rychlé zničení takových cílů. Ale cena těchto systémů, stejně jako munice, svého času zpomalila jejich vývoj a výrobu. A vlastně stále zůstávají v dost omezeném počtu.

Kvůli tomu zůstávají extrémně nadějné laserové systémy schopné střílet takové kamikadze drony „přes palubu“. Proto je celkový počet vyrobených takových systémů, jako je například turecká Alka , značně omezený.

V takové situaci je docela možné začít uvažovat o možnosti odebrat ze skladu protiletadlová děla S-60, samozřejmě pokud je pro ně ještě dostatečné množství nábojů. A také samozřejmě zvýšit počet ZU-23-2.

Existují další možnosti: Sada laserového navádění APKWS. Tyto střely byly primárně považovány za prostředek k ničení pozemních cílů, nejprve pro letectví a poté pro pozemní odpalovací zařízení. Technicky ale není tolik překážek, které by bránily použití střel proti vzdušným cílům s nízkou rychlostí v malé výšce.

Další a ještě levnější nástroj byl představen již v roce 2017 na Ukrajině: ZRN-01 Stokrotka. Společný projekt vytvořený jedním z ukrajinských státních podniků a polskou WB Group, sestával z rakety RS-80P s programovatelnou rozbuškou, jejíž údaje zadával polský řídicí systém, který měřil parametry rozbušky na cíl s laserovým dálkoměrem.

Hledání cíle bylo prováděno radarem a optoelektronickou hlavicí GS400. Dostřel byl vyhlášen na úrovni až 4 km. Pro zničení takové palné munice je to víc než dost. Tento projekt byl ale přijat skepticky. Proto nezískala finanční prostředky.

Správnou reakcí na boj proti takovým dronům by však měl být celý soubor opatření, včetně systémů sledování vzdušného prostoru obecně, zvýšení počtu systémů protivzdušné obrany, rozšíření stanovišť MANPADS, případně zvýšení počtu protiletadlového dělostřelectva. Systémů, nákup či pronájem některých vzorků laserových komplexů atp.

Zdroj: Defence Express

Vesmírná dopravní zácpa: Mapa vesmírného odpadu sleduje 200 „tikajících bomb“

2. 8. 2022 Adam Walko 2 min read 457 Zobrazení GPS, nebezpečí, počasí, super-rozmetač, vesmírný odpad

Technologie TOP 10

Mapa vesmírného odpadu sleduje 200 „tikajících bomb“

Okolo Země obíhají tisíce předmětů vyrobených lidmi a většina z nich již nefunguje. Existuje riziko, že by se tento vesmírný odpad mohl srazit s funkčními satelity, které poskytují životně důležité služby, jako je GPS a varování před počasím, napsal server BBC.

Abychom mohli sledovat a předpovídat jeho chování, profesor Moriba Jah a jeho kolegové vytvořili AstriaGraph. Mapu téměř v reálném čase, kde se každý objekt ve vesmíru nachází. Vysvětluje, že systém monitoruje asi 200 „super-rozmetačů“. Velkých raketových těl, která mají potenciál rozbít se na dalších tisíce kusů.

Než lidé začali vysílat na oběžnou dráhu Země první družice a další objekty, byl vesmír kolem naší planety průzračně čistý a jasný. Se startem Sputniku 1 v roce 1957 se to však navždy změnilo. Vesmírný odpad se od té doby dále a dále hromadí a hrozí nejenom kolizemi s jinými objekty nebo se Zemí, ale i něčím horším.

Podle nové výroční zprávy Evropské vesmírné agentury (ESA) nestačí dosavadní opatření zaměřená na redukci vesmírného smetí držet krok s jeho kolosálním rozsahem.

Video od Jennifer Green.

K následnému problému přispěly všechny národy, jež nějakým způsobem využívají vesmír. Jak vesmírný prostor kolem Země zahlcuje stále více a více nepoužívaných a vyřazených vesmírných objektů, zvyšuje se riziko srážky. Úlomky a trosky z vesmírných kolizí pak násobně zvyšují množství vesmírného odpadu, takže vzniká začarovaný kruh.

„V posledním roce již šlo o prvořadé nebezpečí. Sledovali jsme nejen to, jak do sebe takřka narazily dva velké mrtvé satelity, ale Mezinárodní vesmírná stanice musela hned třikrát provést nouzový manévr potřebný k tomu, aby se vyhnula srážce s vesmírnými úlomky,“ píše server Science Alert.

Nejde jen o srážky, ale také o výbuchy

Podle zprávy ESA však samotné kolize nejsou ani zdaleka tím největším problémem, už proto ne, že za posledních deset let byly zodpovědné jen za 0,83 procenta všech událostí, při nichž došlo ke vzniku dalších vesmírných úlomků. Skutečné nebezpečí se skrývá jinde.

„Největším problémem spojeným s vesmírným odpadem jsou exploze na oběžné dráze způsobené zbytkovou energií (palivem a bateriemi) na palubě kosmických lodí a raket,“ uvedl Holger Krag, vedoucí programu ESA pro vesmírnou bezpečnost.

„Přestože již léta existují opatření, která by měla podobným událostem zabránit, žádný jejich pokles nevidíme. Likvidaci vesmírné objekty po skončení jejich úkolu se sice postupně daří zlepšovat, ale stále to jde velmi pomalu,“ dodal.

Vesmírná dopravní zácpa

Podle statistického modelu ESA existuje více než 130 milionů kusů vesmírného odpadu menších než milimetr, které jsou lidského původu. Jediným způsobem, jak s tím něco dělat, je podle odborníků mezinárodní spolupráce, přičemž států, které při vesmírných letech dodržují mezinárodní pokyny, naštěstí v posledních deseti letech přibývá.

Na druhé straně se využívání vesmírného prostoru stále zvyšuje. Stále častější jsou celé roje satelitů, satelitní „vláčky“ nebo přímo satelitní „souhvězdí. Stovky satelitů vyslal na oběžnou dráhu jen samotný StarLink společnosti SpaceX Elona Muska.

Zdroj: BBC