NASA otvára projekt Shock Detectives: dobrovoľníci majú pomôcť skúmať slnečný vietor pri Zemi

Slnečný vietor neustále naráža do magnetického štítu Zeme a vytvára rozsiahlu rázovú vlnu, ktorá môže ovplyvňovať aj technológie na povrchu planéty. Práve túto hranicu chce teraz NASA preskúmať s pomocou verejnosti v novom projekte Shock Detectives.

Snímka zobrazuje: NASA’s New Shock Detectives Project Invites Volunteers to Help Study Solar Wind.

Zdroj: https://science.nasa.gov/get-involved/citizen-science/nasas-new-shock-detectives-project-invites-volunteers-to-help-study-solar-wind/

Projekt vychádza z dát misie Magnetospheric Multiscale (MMS), ktorá už viac než desať rokov zbiera merania z oblasti pred Zemou smerom k Slnku. Podľa NASA je týchto údajov priveľa na to, aby ich vedci spracovali sami. Dobrovoľníci majú preto pomôcť rozlišovať medzi „chaotickými“ a „pokojnými“ úsekmi dát a tým poskytnúť výskumníkom dôležité vodítka.

V tejto oblasti sa slnečný vietor stretáva s tzv. bow shock, teda rázovou vlnou pred magnetosférou Zeme. Keď je plazma chaotická, môže do magnetosféry preniknúť viac energie. To je dôležité aj prakticky, pretože takéto zmeny môžu súvisieť s poruchami GPS signálu, komunikácie či elektrických sietí. Vedci však zatiaľ presne nevedia, kedy sa plazma mení medzi pokojnejším a chaotickým stavom ani ako tieto prechody ovplyvňujú prenos energie k Zemi.

Shock Detectives má pomôcť práve s týmto nejasným miestom. NASA uvádza, že projekt sa zameriava na prechodovú oblasť tesne za hranicou magnetického štítu, ktorá môže mať hrúbku až približne 10 míľ, teda 17 kilometrov. V tejto zóne sa mení správanie plazmy a práve tu sa môžu ukrývať kľúčové stopy o tom, ako slnečný vietor interaguje s magnetickým poľom Zeme.

Význam projektu presahuje aj našu planétu. To, čo vedci zistia o zemskom bow shock, môže pomôcť lepšie pochopiť aj to, ako slnečný vietor iných hviezd ovplyvňuje planéty na ich obežných dráhach. NASA zároveň pripomína, že Shock Detectives úzko súvisí s ďalším podporovaným projektom Space Umbrella, ktorý pracuje s rovnakými dátami a obrazovým materiálom, no sleduje širšiu hranicu medzi magnetickým štítom Zeme a slnečným vetrom.

Čo je slnečný vietor a prečo sa pri Zemi spomaľuje

Slnečný vietor je prúd nabitých častíc, ktorý Slnko neustále vypúšťa do priestoru. Keď sa dostane k Zemi, nenarazí priamo na atmosféru, ale na magnetosféru – oblasť, ktorú vytvára zemské magnetické pole. Táto ochranná vrstva odkláňa veľkú časť častíc, no zároveň vytvára miesto, kde sa energia zo slnečného vetra môže prenášať ďalej.

Mohlo by Vás zaujímať  NASA predstaví posádku Artemis III a poskytne nový prehľad o postupe misie

Snímka zobrazuje: A conceptual illustration with a large, yellow, glowing Sun on the right side. Radiating from the Sun is the solar wind, visualized as delicate,.

Zdroj: https://science.nasa.gov/get-involved/citizen-science/nasas-new-shock-detectives-project-invites-volunteers-to-help-study-solar-wind/

V takýchto podmienkach vzniká rázová vlna podobná sonickému tresku, len v kozmickom meradle. Vedecky ide o zložitú oblasť, kde sa mení hustota, rýchlosť aj usporiadanie plazmy. Práve preto je pre výskumníkov dôležité sledovať, ako sa táto hranica správa v čase a pri rôznych podmienkach.

Prečo NASA potrebuje pomoc dobrovoľníkov

Misia MMS nazbierala za viac než desať rokov obrovské množstvo údajov. Takýto objem dát je pre vedecké tímy cenný, ale zároveň náročný na spracovanie. V projektoch občianskej vedy preto často pomáhajú dobrovoľníci, ktorí dokážu rýchlo triediť vzory, označovať zaujímavé úseky alebo rozlišovať medzi typmi signálov.

V prípade Shock Detectives ide o identifikáciu oblastí, kde je plazma chaotická alebo naopak pokojná. Takéto triedenie môže vedcom uľahčiť hľadanie súvislostí v dátach a zamerať sa na momenty, ktoré sú pre fyzikálny výskum najdôležitejšie.

Čo znamená „chaotická“ a „pokojná“ plazma

V texte NASA sa tieto pojmy používajú ako praktický opis dvoch stavov plazmy v oblasti rázovej vlny. „Pokojná“ plazma je stabilnejšia a usporiadanejšia, zatiaľ čo „chaotická“ sa správa premenlivejšie a dynamickejšie. V takom prostredí sa môže ľahšie meniť spôsob, akým energia prechádza cez hranicu magnetosféry.

Treba však zdôrazniť, že ide o zjednodušený opis zložitého fyzikálneho prostredia. Presné mechanizmy, ktoré vedú k prechodu medzi týmito stavmi, sú podľa NASA stále predmetom výskumu. Práve preto má zmysel analyzovať čo najviac dát z rôznych situácií.

Prečo je to dôležité aj pre technológie na Zemi

Ak sa do magnetosféry dostane viac energie, môže to mať dôsledky pre systémy, na ktoré sa dnes spolieha každodenný život. NASA spomína najmä GPS, komunikáciu a elektrické siete. Neznamená to, že každá zmena v slnečnom vetre spôsobí problém, no lepšie pochopenie týchto procesov môže pomôcť pri predpovedaní rizík.

V širšom zmysle ide o súčasť výskumu vesmírneho počasia. To sleduje, ako aktivita Slnka a prúdy nabitých častíc ovplyvňujú okolie Zeme. Takéto poznatky sú dôležité nielen pre vedecké modely, ale aj pre ochranu technickej infraštruktúry.

Čo zostáva otvorené a kam môže výskum smerovať ďalej

NASA otvorene hovorí, že vedci zatiaľ nevedia presne určiť, kedy sa plazma mení medzi pokojnejším a chaotickým stavom ani ako tieto zmeny ovplyvňujú prenos energie. To je jadro problému, ktorý má Shock Detectives pomôcť objasniť.

Zároveň ide o výskum s presahom mimo Zem. Ak sa podarí lepšie pochopiť interakciu medzi slnečným vetrom a magnetickým poľom našej planéty, môže to poslúžiť aj pri štúdiu iných hviezdnych systémov. V tomto zmysle je projekt nielen o jednom konkrétnom mieste v priestore pred Zemou, ale aj o širšom obraze toho, ako hviezdy formujú podmienky na svojich planétach.

Zdroj: NASA Breaking News

Pôvodný článok: https://science.nasa.gov/get-involved/citizen-science/nasas-new-shock-detectives-project-invites-volunteers-to-help-study-solar-wind/