Внезапная вспышка яркости на поверхности Солнца называется солнечной вспышкой. Если эффект виден на звезде, кроме солнцеЭто явление называется звездной вспышкой. Звездная или солнечная вспышка выделяет огромное количество энергияобычно порядка 1 × 1025 джоулейпо широкому спектру Длины волн и частицы. Это количество энергии сравнимо со взрывом в 1 миллиард мегатонн тротила или десятью миллионами извержений вулканов. В дополнение к свету солнечная вспышка может выбрасывать атомы, электроны и ионы в космос, что называется выбросом корональной массы. Когда частицы выпущены Солнцем, они могут достичь Земли в течение дня или двух. К счастью, масса может быть выброшена наружу в любом направлении, поэтому на Землю это не всегда влияет. К сожалению, ученые не могут прогнозировать вспышки, а только предупреждают, когда они произошли.
Самая мощная солнечная вспышка была первой, которая наблюдалась. Событие произошло 1 сентября 1859 года и называется Солнечный шторм 1859 года или «Кэррингтон событие». Об этом независимо сообщили астроном Ричард Каррингтон и Ричард Ходжсон. Эта вспышка была видна невооруженным глазом, подожгла телеграфные системы и произвела сияние вплоть до Гавайев и Кубы. В то время как ученые в то время не имели возможности измерить силу солнечной вспышки, современные ученые смогли восстановить событие на основе нитрата и изотопа.
бериллий-10 производится от излучения. По существу, свидетельство вспышки было сохранено во льду в Гренландии.Как работает солнечная вспышка
Как и планеты, звезды состоят из нескольких слоев. В случае солнечной вспышки затрагиваются все слои солнечной атмосферы. Другими словами, энергия высвобождается из фотосферы, хромосферы и короны. Вспышки имеют тенденцию происходить возле солнечных пятен, которые являются областями сильных магнитных полей. Эти поля связывают атмосферу Солнца с его внутренностью. Считается, что вспышки являются результатом процесса, называемого магнитным пересоединением, когда петли магнитной силы распадаются, воссоединяются и высвобождают энергию. Когда корона внезапно высвобождает магнитную энергию (внезапно имеющую значение в течение нескольких минут), свет и частицы ускоряются в пространстве. Источником высвобождаемого вещества, по-видимому, является материал из несвязанного спирального магнитного поля, однако ученые еще не до конца выяснили, как работают вспышки и почему иногда выделяется больше частиц, чем их количество венечная петля. Плазма в зоне поражения достигает температуры порядка десятки миллионов кельвинов, который почти так же горяч, как ядро Солнца. Электроны, протоны и ионы ускоряются интенсивной энергией почти до скорости света. Электромагнитное излучение охватывает весь спектр, от гамма-лучей до радиоволн. Энергия, выделяемая в видимой части спектра, делает некоторые солнечные вспышки видимыми невооруженным глазом, но большая часть энергии находится за пределами видимого диапазона, поэтому вспышки наблюдаются с помощью научных приборов. Сопровождается ли солнечная вспышка выбросом корональной массы, трудно предсказать. Солнечные вспышки могут также выпустить факельные брызги, которые включают выброс материала, который быстрее солнечного выступа. Частицы, выделяющиеся из факельного распыления, могут развивать скорость от 20 до 200 километров в секунду (к / с). Чтобы представить это в перспективе, скорость света составляет 299,7 кпс!
Как часто встречаются солнечные вспышки?
Меньшие солнечные вспышки встречаются чаще, чем крупные. Частота возникновения любых вспышек зависит от активности Солнца. После 11-летнего солнечного цикла во время активной части цикла может происходить несколько вспышек в день по сравнению с менее чем одной вспышкой в неделю в спокойной фазе. Во время пиковой активности может быть 20 вспышек в день и более 100 в неделю.
Как классифицируются солнечные вспышки
Более ранний метод классификации солнечных вспышек был основан на интенсивности линии Hα солнечного спектра. Современная система классификации классифицирует вспышки в соответствии с их максимальным потоком рентгеновских лучей от 100 до 800 пикометров, что наблюдается космическим аппаратом GOES, который вращается вокруг Земли.
| классификация | Пиковый поток (Вт на квадратный метр) |
| < 10−7 | |
| В | 10−7 – 10−6 |
| С | 10−6 – 10−5 |
| M | 10−5 – 10−4 |
| Икс | > 10−4 |
Каждая категория дополнительно ранжируется по линейной шкале, так что вспышка Х2 вдвое мощнее вспышки Х1.
Обычные риски от солнечных вспышек
Солнечные вспышки производят так называемую солнечную погоду на Земле. Солнечный ветер воздействует на магнитосферу Земли, создавая северное сияние и австралию и создавая радиационный риск для спутников, космических кораблей и астронавтов. Большая часть риска связана с объектами на низкой околоземной орбите, но выбросы корональной массы от солнечных вспышек могут выбить энергосистемы на Земле и полностью отключить спутники. Если бы спутники не работали, сотовые телефоны и системы GPS были бы без обслуживания. ультрафиолетовый свет и рентгеновские лучи Освобождение от вспышки нарушает дальнюю радиосвязь и, вероятно, увеличивает риск солнечных ожогов и рака.
Может ли солнечная вспышка уничтожить Землю?
Одним словом, да. В то время как сама планета переживет столкновение с «супер вспышкой», атмосфера может быть засыпана радиацией, а вся жизнь может быть уничтожена. Ученые наблюдали выброс супер вспышек от других звезд, в 10 000 раз более мощных, чем типичная солнечная вспышка. Хотя большинство этих вспышек происходят в звездах, которые имеют более мощные магнитные поля, чем наше Солнце, примерно в 10% случаев звезда сопоставима с Солнцем или слабее его. Изучая кольца деревьев, исследователи полагают, что Земля испытала два небольших супер вспышки - один в 773 году до нашей эры и другой в 993 году до нашей эры. Возможно, мы можем ожидать, что супер вспышки произойдут примерно раз в тысячелетие. Вероятность появления супер вспышки на уровне исчезновения неизвестна.
Даже нормальные вспышки могут иметь разрушительные последствия. НАСА обнаружило, что Земля соскучилась катастрофическая солнечная вспышка 23 июля 2012 г. Если бы вспышка произошла всего лишь неделей ранее, когда она была направлена прямо на нас, общество было бы отброшено к темным векам. Интенсивное излучение отключило бы электрические сети, связь и GPS в глобальном масштабе.
Насколько вероятно такое событие в будущем? Физик Пит Райл подсчитал, что вероятность разрушительной солнечной вспышки составляет 12% за 10 лет.
Как предсказать солнечные вспышки
В настоящее время ученые не могут предсказать солнечную вспышку с какой-либо степенью точности. Тем не менее, высокая активность солнечных пятен связана с повышенной вероятностью образования вспышек. Наблюдение солнечных пятен, особенно типа, называемого дельта-пятнами, используется для расчета вероятности возникновения вспышки и ее силы. Если прогнозируется сильная вспышка (класс M или X), Национальное управление океанических и атмосферных исследований США (NOAA) выпускает прогноз / предупреждение. Обычно предупреждение предусматривает 1-2 дня подготовки. Если происходит солнечная вспышка и выброс корональной массы, серьезность воздействия вспышки на Землю зависит от типа выпущенных частиц и того, как вспышка обращена непосредственно к Земле.
источники
- "Big Sunspot 1520 выпускает вспышку класса X1.4 с ориентированной на Землю CME". NASA. 12 июля 2012 г.
- «Описание единственного явления, видимого на Солнце 1 сентября 1859 года», Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества, v20, стр. 13+, 1859.
- Карофф, Кристоффер. «Наблюдательные данные об усилении магнитной активности супер вспышек звезд». Nature Communications, том 7, Mads Faurschou Knudsen, Peter De Cat и др., Номер статьи: 11058, 24 марта 2016 г.