Aktywność słoneczna zbliża się do swojej maksymalnej wartości w swoim 24 cyklu. Cykle te o okresach 11 letnich wyznaczane są ilością plam (liczba Wolfa) na widocznej od strony ziemi powierzchni słońca. Wynikiem aktywności słońca oprócz emisji pól elekromagnetycznych i promieniowania gamma są tzw. koronalne wyrzuty masy (ang. CME). Przemieszczają się one w kierunku Ziemi w postaci obłoków materii składającej się z cząstek elementarnych (protonów i elektronów). Rozmiary przestrzenne obłoków materii, kształtowanych geometrycznie przez zmieniające się w czasie pole magnetyczne są co najmniej kilkukrotnie większe od wielkości naszej planety. Prędkość przemieszczania się obłoków zmienia się od. ok. 250-3000 km/s (www.swpc.noaa.gov/phenomena/coronal-mass-ejections). Po dotarciu do górnych warstw atmosfery protony i elektrony wchodzą w reakcje z pierwiastkami znajdującymi się w  atmosferze ziemskiej. Wynikiem tych reakcji jest emisja światła o wąskiej długości fali, widocznego na niebie w postaci pulsujących obłoków, (najczęściej koloru czerwonego i zielonego), określanych zorzami polarnymi. W dniach 10-11 maja 2024 w obszarze północnej półkuli zorze polarne obserwowane były aż do szerokości geograficznych 30-40 stopni. Były one następstwem kilku wyrzutów znacznych ilości masy ze słońca, które wystąpiły 1-2 dni wcześniej (8-9 maja 2024). Spowodowały one spektakularne zjawiska na niebie raportowane w mediach i widoczne również w Katowicach.

Przemieszczanie się materii na drodze od Słońca powoduje zaburzenia pola grawitacji ziemskiej widoczne na rejestracjach grawimetrów pływowych GIG i może być obserwowana w czasie rzeczywistym w Katowicach   http://gog.gig.eu/livechart/indexgphone1.php oraz w Rybniku  https://gog.gig.eu/livechart/indexgphone2.php. Zapis zmian pola grawitacji zarejestrowany w Katowicach w odniesieniu do danych zarejestrowanych przez przyrządy pomiarowe zamontowane na amerykańskim satelicie meteorologicznym GOES-18 (orbita geostacjonarna w odległości ok. 35 000 km od powierzchni Ziemi) przedstawiono na rysunkach 1 i 2.

Rys. 1 Zapis zmian pola grawitacji zarejestrowany przez grawimetr gPhone1 w Katowicach (dane surowe górna część rysunku) i po usunięciu sygnału pływowego filtracją (dolna część rysunku) w dniach 8-13 maja 2024.

Rys. 2 Zapis zmian ilości protonów rejestrowanych przez przyrządy radiometryczne na satelicie GOES-18 w dniach 8-15 maja 2024 (https://www.swpc.noaa.gov/)

Pierwszy strumień protonów o relatywnie najmniejszej energii (<10 MeW) dotarł do satelity ok. godziny 6 rano w dniu 9 maja 2024.  W chwilę później zwiększyło się natężenie oscylacji pola grawitacji rejestrowanego w Katowicach. O godzinie 2 w nocy 10 maja dotarł obłok o większej gęstości  materii składający się z protonów o energiach 50 i 100 MeW. Gęstość masy osiągnęła maksimum ok. godziny 2 -ej w dniu 11 maja i utrzymywała się do godzin porannych 12 maja. Dane te dobrze korelują z rejestracją zmian pola grawitacji zarejestrowanych przez grawimetr gPhone1. Wartości oscylacji zmian przyspieszenie ziemskiego g w momencie maksymalnej gęstości protonów w obłoku solarnym osiągnęły amplitudę ok. 400 mikrogali (4000 nm/s²).

Obserwacja zórz polarnych cieszy się dużym zainteresowaniem społecznym na całym świecie. Prognozowaniem ich wystąpienia i możliwością ich obserwacji  zajmuje amerykańska agencja ds. oceanów i atmosfery (NOAA). Udostępnia ona na żywo animacje pokazujące prawdopodobieństwo wystąpienia zórz polarnych na półkuli północnej z ok. 1 godzinnym wyprzedzeniem (NOAA Space Weather Prediction Center - AURORA forecast) sporządzana na podstawie obserwacji satelitarnych. Przedstawiona w niniejszym poście analiza związku zaburzeń sygnałów pływowych rejestrowanych przez grawimetry GIG z gęstością masy protonów rejestrowanej przez radiometry na satelicie GOES-18 wskazuje, że dane grawimetryczne mogą być również wykorzystane do prognozowania wystąpienia zorzy polarnej na terenach Górnego Śląska. Dane te udostępniane są nieodpłatnie na portalu Górnośląskiego Obserwatorium Geofizycznego prowadzonego przez GIG ( https://gog.gig.eu/). Są aktualizowane co 5 minut.