За какое время вспышки солнца достигнут земли

Вспышки на Солнце и магнитные бури

Солнечные вспышки

Солнечная вспышка – взрывной процесс выделения энергии (кинетической, световой и тепловой) в верхних слоях Солнца.

Вспышки охватывают все слои солнечной атмосферы: фотосферу, хромосферу и корону. Сразу отметим, что солнечные вспышки и корональные выбросы массы являются различными и независимыми проявлениями солнечной активности.

Солнечные вспышки, как правило, происходят в местах взаимодействия солнечных пятен противоположной магнитной полярности, а точнее вблизи нейтральной линии магнитного поля, разделяющей области северной и южной полярности. Энерговыделение мощной солнечной вспышки может достигать 6×10 25 Дж, что составляет 160 миллиардов мегатонн в тротиловом эквиваленте или приблизительный объем мирового потребления электроэнергии за 1 миллион лет.

Вспышки – это самые большие взрывные события Солнечной системы. Они видны яркими областями на Солнце и могут длиться от нескольких минут до нескольких часов. Фотоны от вспышки достигают Земли примерно за 8,5 минут после ее начала; далее в течение нескольких десятков минут доходят мощные потоки заряженных частиц, а облака плазмы достигают нашей планеты только через двое-трое суток.

Интенсивность вспышек на Солнце

Энергию вспышки определяют в видимом диапазоне электромагнитных волн по произведению площади свечения в линии излучения водорода, характеризующей нагрев нижней хромосферы, на яркость этого свечения, связанную с мощностью источника.

Также используют классификацию, основанную на непрерывных однородных измерениях амплитуды теплового рентгеновского всплеска в диапазоне энергий 0,5—10 кэВ (с длиной волны 0,5—8 ангстрем), проводимых некоторыми искусственными спутниками Земли.

Согласно классификации, которая была предложена в 1970 году Д.Бейкером, солнечной вспышке присваивается балл — обозначение из латинской буквы и индекса за ней. Буквой может быть A, B, C, M или X в зависимости от величины пика интенсивности рентгеновского излучения.

Вспышки на Солнце онлайн

Выбор для классификации вспышек рентгеновского диапазона обусловлен более точной фиксацией процесса: если в оптическом диапазоне даже крупнейшие вспышки увеличивают излучение на доли процентов, то в области мягкого рентгеновского излучения (1 нанометр) — на несколько порядков, а жесткое рентгеновское излучение спокойным Солнцем не создается вообще и образуется исключительно во время вспышек.

Регистрация рентгеновского излучения Солнца, так как оно полностью поглощается атмосферой Земли, началась с первого запуска космического аппарата «Спутник-2», поэтому данные об интенсивности рентгеновского излучения солнечных вспышек до 1957 года полностью отсутствуют.

Опасны или нет? Влияние солнечных вспышек

Солнечные вспышки имеют прикладное значение при исследовании элементного состава поверхности небесного тела с разреженной атмосферой или при ее отсутствии, выступая в роли возбудителя рентгеновского излучения для рентгенофлуоресцентных спектрометров, установленных на борту космических аппаратов.

Жесткое ультрафиолетовое и рентгеновское излучение вспышек — основной фактор, ответственный за формирование ионосферы, способный также существенно менять свойства верхней атмосферы Земли: плотность ее существенно повышается, что ведет к быстрому снижению высоты орбиты искусственных спутников (до 1 километра в сутки).

Плазменные облака, выбрасываемые во время вспышек, приводят к возникновению геомагнитных бурь, которые определенным образом влияют на технику и самочувствие людей. Раздел биофизики, изучающий влияние изменений активности Солнца и вызываемых ею возмущений земной магнитосферы на организмы, называется гелиобиологией. Также вспышки создают полярное сияние, чаще всего вблизи полюсов.

Геомагнитные бури

Геомагнитная буря – возмущение геомагнитного поля длительностью от нескольких часов до нескольких суток.

Геомагнитные бури являются одним из видов геомагнитной активности. Они вызываются поступлением в окрестности Земли возмущенных потоков солнечного ветра и их взаимодействием с магнитосферой Земли.

Частота появления умеренных и сильных бурь на Земле имеет четкую корреляцию с 11-летним циклом солнечной активности: при средней частоте около 30 бурь в год их число может составлять 1-2 бури в год вблизи солнечного минимума и достигать 50 бурь в год вблизи солнечного максимума.

Классификация магнитных бурь

K-индекс – это отклонение магнитного поля Земли от нормы в течение трехчасового интервала. Индекс был введен Юлиусом Бартельсом в 1938 году и представляет собой значения от 0 до 9 для каждого трехчасового интервала (00:00 – 03:00, 03:00 – 06:00, 06:00 – 09:00 и т. д.) мирового времени.

Kp-индекс – это планетарный индекс. Вычисляется как среднее значение К-индексов, определенных на 13 геомагнитных обсерваториях, расположенных между 44 и 60 градусами северной и южной геомагнитных широт. Его диапазон также от 0 до 9.

G-индекс – пятибалльная шкала силы магнитных бурь, которая была введена Национальным управлением океанических и атмосферных исследований США (NOAA) в ноябре 1999 года. G-индекс характеризует интенсивность геомагнитного шторма по воздействию вариаций магнитного поля Земли на людей, животных, электротехнику, связь, навигацию и т. д. По этой шкале магнитные бури подразделяются на уровни от G1 (слабые бури) до G5 (экстремально сильные бури). G-индекс соответствует Kp минус 4; то есть G1 соответствует Kp=5, G2 соответствует Kp=6 и т.д.

Магнитные бури онлайн. Прогноз магнитных бурь

Роль звездных вспышек в зарождении жизни

Как ни странно, ученые полагают, что солнечные бури были ключом к зарождению жизни на Земле. Мощные солнечные взрывы, возможно, имели решающую роль в разогреве Земли. Выбрасываемая энергия превратила простые молекулы в сложные, такие как ДНК и РНК, необходимые для жизни.

Около 4 миллиардов лет назад Земля получала лишь 70% энергии от Солнца, по сравнению с тем, что мы имеем сегодня. Это означает, что наша планета должна была быть ледяным шаром. Вместо этого, геологические свидетельства говорят о том, что она была теплой и имела океаны жидкой воды. Ученые называют это «Парадокс слабого молодого Солнца».

Солнце до сих пор производит вспышки и выбросы масс, но они не являются столь частыми и интенсивными, как ранее. Более того, на сегодняшний день Земля имеет сильное магнитное поле, которое уберегает нас от большей части энергии, достигающей нашей планеты. Но наша молодая планета имела более слабое магнитное поле. Расчеты ученых показывают, что в то время частицы космической погоды путешествовали вниз по линиям магнитного поля, врезаясь в изобилие молекул азота в атмосфере, изменяя химию и создавая условия для жизни.

В тоже время, слишком большое количество энергии может быть губительно для молодых планет. Постоянная цепь звездных извержений и ливней из частиц может содрать атмосферу, если магнитосфера слишком слаба. Понимание этих процессов поможет ученым определить, какие звезды и какие планеты могут быть гостеприимными для жизни.

© 2015-2021 Ин-Спейс. Все права защищены.

Использование всех текстовых материалов без изменений разрешается только с активной гиперссылкой на издание Ин-Спейс. Все аудиовизуальные произведения являются собственностью своих авторов и правообладателей и используются только в образовательных и информационных целях.

Сетевое издание Ин-Спейс зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор) 04 мая 2018 года. Свидетельство о регистрации Эл № ФС 77 — 72684.

Сайт может содержать контент, не предназначенный для лиц младше 18 лет.

Источник

Ученые зафиксировали сильнейшую вспышку на Солнце 1 июня

Москва, 16.06.2021, 07:31:19, редакция ПРОНЕДРА.РУ, автор Екатерина Познякова.

Первый летний день преподнес неприятный сюрприз астрономам.

1 июня оборудование американского космического агентства NASA зафиксировало самую мощную вспышку на Солнце за последние годы. Согласно данным NASA, в последний раз такие сильные вспышки на Солнце отмечались в октябре 2017 года.

Какое влияние это может оказать на нашу планету и стоит ли нам опасаться столь мощной вспышки?

Что известно о вспышке на Солнце 1 июня

Ученые считают, что столь сильная вспышка может свидетельствовать о начале нового солнечного цикла:

«Солнечные вспышки происходят все чаще, их активность увеличивается, так что вполне справедливо можно предположить, что Солнце начало новый цикл».

Солнечная активность подобного рода не может повлиять на человеческий организм, зато может нарушать работу GPS и связи.

По мере прохождения своего естественного одиннадцатилетнего цикла, наша звезда переживает периоды роста и падения активности. Вместе с тем растет или уменьшается число солнечных пятен.

На сегодняшний день астрономы и ученые отслеживают количество возникающих солнечных вспышек, так как это позволит определить даты минимума солнечной активности. Ученые заявляют, что им понадобится от полугода до года, чтобы подвести окончательные итоги.

Однако ученые из NASA допускают мысль, что спустя месяц количество вспышек на Солнце уменьшится. Главный научный работник Лаборатории рентгеновской астрономии Солнца ФТАН Сергей Богачев полагает, что новые мощные вспышки сигнализируют об окончании чересчур долгого этапа «спячки» нашей звезды:

«В любом случае, наверняка можно говорить лишь об одном: новый солнечный цикл начался, и от него будет зависеть физика Солнца на следующие одиннадцать лет. Сердечный ритм нашей звезды все тот же, как и последние четыреста лет».

В прошлый раз несколько мощных солнечных вспышек отмечались в сентябре и октябре 2017 года. К примеру, 10 сентября вспышка на Солнце оказалась настолько сильной, что экипаж МКС даже спрятался в укрытии из-за сильнейшего излучения.

То, что количество вспышек снизилось в последнее время, говорит о минимуме цикла Солнца, так же как и уменьшение количества пятен на нем. Причина снижения количества вспышек и пятен заключается в исчезновении солнечного магнитного поля. Это совершенно нормально, потому что магнитное поле Солнца время от времени усиливается или же ослабляется.

Астрономы уверяют, что уменьшение количества солнечных вспышек не несет опасности, но свидетельствует о некоторых существенных изменениях на нашей звезде, которые могут оказать влияние на его спектр излучения, светимость и, как следствие, на климат нашей планеты.

За сколько дней солнечное излучение доходит до Земли

Но что же вообще такое солнечная вспышка? Ученые описывают ее как взрывной процесс высвобождения энергии в солнечной атмосфере. При сильной вспышке энергия может достигнуть 6×10 25 джоулей, что равняется приблизительно 1 ⁄₆ энергии, которую выделяет Солнце за одну секунду.

Фотоны от вспышки доходят до нашей планеты приблизительно за 8,5 минут с момента возникновения. На протяжении следующих десятков минут достигают Земли сильные потоки заряженных частиц, а облака плазмы от вспышки на Солнце доходят до Земли лишь через два-три дня.

Плазменные облака, появляющиеся при солнечных вспышках, способствуют появлению геомагнитных бурь, которые могут влиять на технику и здоровье людей.

Как эксперты оценивают солнечную вспышку

Астрономы признают, что вспышка принадлежит к классу сильных, но не слишком. Такие вспышки принято называть средними среди сильных.

Директор Института космических исследований Анатолий Петрукович считает, что вероятность мощной магнитной бури в связи с возникновением солнечной вспышки невелика:

«Ожидать сильной магнитной бури не стоит. Даже не было предупреждения о вспышке на официальном уровне. Учитывая, что Солнце находится в минимуме своей активности, многие восприняли первую же сильную вспышку чересчур драматично. В прошлом десятилетии был пик солнечной активности, так подобные вспышки мы фиксировали несколько раз за неделю. Просто не обращали внимания, и ничего, все живы».

Конечно, даже средняя по силе вспышка может способствовать созданию помех в верхних слоях атмосферы, что ухудшит радиосигналы. Это касается каналов связи, которые применяют с техническими целями.

Самыми опасными можно считать вспышки, развивающиеся в межпланетном пространстве. Такие лучи вперемешку с солнечными ветрами могут достигнуть нашей планеты.

Что касается солнечной вспышки, которую зафиксировали 1 июня, то никаких опасных последствий она за собой не повлечет.

Источник

Вспышки на Солнце. Чем они грозят Земле?

Солнечная активность в сентябре достигла апогея: светило выбрасывало вспышки одну за одной. Вечерка разбиралась, как и насколько критично эти явления отразятся на нас.

Желтый карлик начал пошаливать 4 сентября, как и ожидали ученые. Однако никто не предполагал, что это выльется в череду самых мощных за десятки лет вспышек. Солнце заполыхало, словно новогодняя шутиха, за две недели выдав один за другим колоссальные выбросы энергии.

— Солнечные вспышки — это наиболее мощное проявление солнечной активности, — рассказал «ВМ» астрофизик, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник отдела физики Солнца Государственного Астрономического института им. Штернберга МГУ Анатолий Хлыстов. — Они возникают при случайном сближении солнечных пятен с различной магнитной полярностью, когда происходит нечто похожее на гигантское «короткое замыкание» с выделением поистине космического количества энергии. Мощные вспышки класса X чаще всего происходят вблизи максимума 11-летнего цикла солнечной активности или на ветви спада циклов.

Текущий 24-й цикл солнечной активности, начавшийся в январе 2009 года, имел два максимума: в феврале 2012 года и в апреле 2014 года. Самая мощная вспышка балла Х9 в этом цикле произошла 6 сентября, в конце ветви спада цикла; предыдущая такой мощности наблюдалась 27 лет назад — 24 мая 1990 года.

Бенефис светила

По данным лаборатории рентгеновской астрономии Солнца Физического института имени Лебедева РАН (ФИАН), в настоящее время уровень вспышечной активности Солнца оценивается в 9,3 балла, что соответствует черному, высшему, уровню активности.

Если направить эту энергию напрямую на Землю, наш голубой шарик снесет, как головку одуванчика, ветром. Но Земли достигает только малая часть энергии. Но и этого эха вспышки порой достаточно, чтобы повлиять на наше самочувствие и электронику.

Глобальный сценарий

Есть две новости: хорошая и плохая. Начнем с плохой.

Голландский астрофизик, эксперт Европейского космического агентства Пирс Ван дер Мейер предполагает, что череда сентябрьских солнечных вспышек — начало глобального процесса, итогом которого станет взрыв светила. В результате Желтый карлик в течение некоторого времени расщедрится на такое количество энергии, сколько в нормальном состоянии отдавал за десятки лет. И Землю накроют волны радиоактивного излучения, от которых не спасет магнитное поле планеты. Погибнет все живое. Изобретать суперзащиту от радиации бесполезно: энергия Солнца поднимет температуру Земли на несколько тысяч градусов.

Затем взрыв Солнца вышвырнет планету за пределы уже бывшей Солнечной системы. Сценарий настолько впечатляющий, что для воплощения его на экране вряд ли хватит бюджета всех кинокомпаний мира.

Как-то не очень обнадеживает, да? Но есть и хорошая новость: Ван дер Мейер уже трижды пророчил Солнцу скорый конец: в 2003, в 2010 и в 2013 годах. И, насколько нам известно, всегда попадал пальцем в небо.

Прекрасная убийца

Из миллионов сценариев апокалипсиса этот, несомненно, самый красивый и вместе с тем ироничный: человечество уничтожит олицетворение прекрасного — планета Венера.

Виной, как ни странно, все те же солнечные вспышки.

По мнению исследователей Парижской обсерватории Жака Ласкара и Микаэля Гастино, которые смоделировали порядка 2,5 тысячи межпланетных коллапсов, высокая активность светила может сдвинуть Венеру с орбиты, да так, что она приблизится к Земле. Сейчас Венера, с которой нас разделяют порядка 260 миллионов километров, максимально сближается с Землей раз в 584 дня. Но если вспышки на Солнце не прекратятся, лет через 20 траектория орбиты, по которой наша соседка вращается, может измениться, и тогда период сближения сократится до 300 дней. И на одной стороне земного шара наступит «вечная ночь». Это грозит настолько глобальными изменениями климата, что шанс человечества выжить будет равен нулю.

Ожидания и реальность

Российские астрофизики, нисколько не умаляя опасности солнечной активности, лишь посмеиваются над предположениями зарубежных коллег о грядущем конце света. Солнечные вспышки для ученых — обычное дело.

— С середины XX века по настоящее время было зафиксировано около 40 серьезных случаев воздействия солнечных вспышек на технические системы, но, к счастью, ни в одном из этих случаев не произошло катастрофы глобального масштаба, — говорит Анатолий Хлыстов. — Вообще за этот период на Солнце наблюдалось около 500 вспышек, способных нарушить работу технических систем, однако они не оказали заметного влияния на Землю, поскольку были не «геоэффективными». То есть они происходили на обратной стороне Солнца и потому не оказывали влияния на Землю.

А вот если вспышка произойдет на «земной» стороне Солнца, ее мы почувствуем отчетливо.

— Если такая вспышка обрушит всю свою энергию на Землю, последствия для современного мира могут быть самыми разными, вплоть до критических, — уверен Анатолий Хлыстов. — Умные энергосистемы, GPS-навигация, компьютеры, обслуживающие Министерство обороны, правительственная связь, банки и разнообразные финансовые системы, метеорологические спутники, спутники связи и телевизионного вещания — все это может быть одновременно выведено из строя мощной солнечной вспышкой.

Защититься от лучей

К этому необходимо добавить, что еще в середине XX века было установлено, что после мощных вспышек увеличивается число инфарктов и инсультов, возрастает количество аварий на всех видах транспорта из-за «человеческого фактора», подскакивает число убийств и самоубийств.

— Исследования также показывают, что в такие периоды бурно разрешаются конфликтные ситуации в больших коллективах, в частности в школьных, — говорит Хлыстов. — Все это объясняется комплексным воздействием вспышек на нервную систему человека.

Ученый также уверен: хотя вспышку на Солнце нельзя предотвратить, последствия ее для людей можно в значительной степени смягчить.

— Узнав о грядущей вспышке, следует хотя бы проконсультироваться с врачом, — советует астрофизик. — Кроме того, желательно временно отключить всевозможные трансформаторы и бытовую электронику, чтобы защитить их от повреждения наведенными токами. Однако такие меры требуют точного прогноза, что сейчас пока нереально.

ЯРЧЕ! ЕЩЕ ЯРЧЕ!

1 СЕНТЯБРЯ 1859 ГОДА

Мощнейшая солнечная вспышка получила названия «Событие Кэррингтона» и «Солнечный супершторм». Ее зафиксировал астроном Ричард Кэрринг. Геомагнитная буря, вызванная суперштормом, вывела из строя т елеграфные системы в Европе и Америке и вызвала северные сияния по всему миру, даже над Карибами. Очевидцы писали, что над Скалистыми горами, что в Канаде, сияние было настолько ярким, что разбудило золотоискателей, которые начали готовить завтрак, решив, что наступило утро.

23 МАЯ 1967 ГОДА

Солнечная вспышка вывела из строя американские противоракетные системы. Минобороны США, ни сном ни духом не ведавшее о вспышке, сочло это нападением и по тревоге начало готовить к старту бомбардировщики с ядерными бомбами на борту.

13-14 МАРТА 1989 ГОДА

Геомагнитная буря из-за солнечной вспышки вызвала нарушения высокочастотной радиосвязи по всей планете, полярные сияния, которые было видно даже в Симферополе.

ПРЯМАЯ РЕЧЬ

Лев Гиндилис, астрофизик, кандидат физико-математических наук:

— Солнце в ближайшее время никуда не исчезнет, тем паче — не взорвется. По расчетам, ему осталось светить около 8 миллиардов лет.

Вспышки, которые были зафиксированы, и в самом деле незаурядные, мощные. Это удивительно на фоне того, что сейчас наблюдается минимум солнечной активности, в такие периоды обычно таких явлений — вспышек, пятен — не фиксируется.

И это интересно! Но нельзя считать это чем-то из ряда вон выходящим: такие вещи хоть и редко, но случаются.

А почему это вызвало ажиотаж — понятно: люди любят «сенсации».

СПРАВКА

История помнит немало случаев, когда солнечные вспышки явно оказывали влияние на нашу планету.

Солнечные вспышки разделяют на пять классов, исходя из мощности рентгеновского излучения: A, B, C, M и X (где Х — максимум). К букве также прибавляется числовой индекс, который уточняет значение интенсивности вспышки. Он может быть от 1,0 до 9,9 для букв A, B, C, M и более — для буквы X.

Самая мощная вспышка была зафиксирована в ноябре 2003 года — ей присвоили класс Х28. Энергия мощных вспышек (балла Х) сравнима с извержением 10 миллионов вулканов или взрывом нескольких десятков водородных бомб.

Источник