Грозит ли Земле солнечный апокалипсис
Астрономами из Гарварда были объявлены сведения о том, когда на Солнце можно ожидать супервспышки, способной разрушить всё человечество. Все необходимые касательно этого подсчёты были проведены некими Абрахомом Лоэбом и Манасви Лингамом. Они применяли при этом данные из геологии и астрономии касательно подобных явлений, имевшихся на Солнце и прочих звёздах. Учёными было выявлено, что столь мощные вспышки на Солнце повторяются приблизительно каждые два тысячелетия. В момент таких вспышек звездой выбрасывается энергия, равная 1032 эрг, что намного выше энергии, которую можно получить при процессах сжигания всех земных горючих ископаемых. Отмечено, что прежде, ещё в 775 году н. э. произошла столь масштабная космическая катастрофа. Повтор такой катастрофы ожидают теперь приблизительно через 750 лет.
Гарвардские учёные сделали заключение, что риск от таких мощных вспышек ещё недооценён. По их словам, в течение примерно тысячи лет человечеству грозит наступление таких событий, что станут разрушительны для экономики и технологического прогресса. Исследование касательно этого обнародовали на сайте библиотеки Корнельского университета. Было отмечено, что и небольшой мощи вспышки способны к выводу из строя электрических систем и к уничтожению десяти процентов спутников на орбите. Такая активность нашего светила способна ещё нанести вред озоновому слою, защищающему планету от ультрафиолета. Избыток радиационного излучения поспособствует подавлению фотосинтезирующих организмов, а также деградирующих процессов в ДНК.
Из интервью с учёным-экспертом
Насчёт способности супервспышки Солнца к уничтожению жизни на Земле и цивилизации высказался в интервью «Правде.Ру» Владимир Обридко, являющийся заведующим лабораторией Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн, а также доктором физических и математических наук.
По его словам, вспышки такой мощи, что способны испепелить цивилизацию и жизнь на планете, на Солнце никаким образом не могут возникать, так как оно относится к таким звёздам, где не бывают подобного рода вспышки. Он отметил, что в космосе имеются некоторые звёзды, где такие вспышки можно наблюдать, но эти звёзды имеют большие отличия в сравнении с Солнцем.
Учёные отметил, что расчёты, основанные на современной физике Солнца, показали, что столь мощная энергия на светиле не может накапливаться. Он привёл пример, что существуют некие сверхвспышки, происходящие на более молодых звёздах, однако, такого рода вспышки способны лишь изменить атмосферу, климат, но никаким образом не в силах уничтожить всё человечество.
Учёные Гарварда не правы?
Вопреки учёным из Гарварда, Обридко заявил, что нет настолько эффективных способов, что позволили бы человечеству предрекать подобного рода вспышки за целых 750 лет. По его мнению, человечество способно предсказывать лишь за 2-3 дня, ведь даже о 2025 годе люди знают лишь примерно. Он сравнил это с тем, что можно, конечно, знать, что спустя несколько месяцев придёт зима, но никак нельзя выяснить, каковы будут точные температурные данные, какой день окажется наиболее холодным, а какой более тёплым и т. д.
На вопросы корреспондента о прогнозах касательно увеличения числа малых вспышек в современности учёный ответил, что увеличения ни за что не наблюдается, ведь на сегодня наоборот человечество переживает некий спад активности Солнца. Также он добавил, что не наблюдается и увеличения геомагнитных бурь. К тому же, как отметил Обридко, факторы влияния на атмосферу необходимо рассматривать по отдельности.
В заключении учёный высказался, что Солнце в ближайшее будущее не может погаснуть, но, безусловно, когда-то оно потухнет, однако, подобное произойдёт лишь по крайней мере через миллиарды лет.
Источник
Угроза из космоса. Какому излучению подвергаются космонавты и наша планета?
Космическое излучение является ключевым фактором безопасности космонавтов, отправляющихся на Луну. Исследователи и инженеры изучают различные методы и технологии для снижения различных типов излучения во время космических путешествий. Рассказываем, каким опасностям подвергаются астронавты в космосе и как НАСА пытается их защищать для будущих исследований.
За последнее время тема освоения и колонизации Марса вышла из ряда научной фантастики. США, Европа, Россия и впервые Китай и ОАЭ запускают все новые миссии и космические программы не только по освоению космоса, но и особое внимание уделяя Марсу. Кроме того, НАСА планирует «вернуть астронавтов на Луну» в программе Artemis. Все это — не только захватывающе и завораживающе, но и пугающе. На Земле мы в относительной безопасности, с нашей атмосферой и достаточным расстоянием от Солнца. Но что происходит с людьми, когда они покидают безопасную зону?
Им угрожает радиация.
Радиация из космоса
В первую очередь для людей опасны частицы энергии, которые вылетают из Солнца в результате гигантских солнечных извержений.
В дополнение к вспышкам, огромные облака — выбросы корональной массы — содержащие миллиард тонн солнечного материала, иногда взрываются на поверхности Солнца. Все чаще ученые считают, что выбросы корональной массы играют доминирующую роль в управлении самым мощным излучением Солнца: солнечными энергетическими частицами или SEP (Solar energetic particles).
SEP — это частицы (по большей части протоны, а также электроны и ионы), летящие с такой высокой скоростью, что некоторые из них достигают Земли, находящейся на расстоянии 150 млн км, менее чем за час.
Излучение — это энергия, заключенная в электромагнитные волны или переносимая частицами. Энергия передается, когда волна или частица сталкиваются с чем-то еще, например, с космонавтом или компонентом космического корабля. SEP опасны, потому что они могут проходить через кожу, выделяя энергию и разрушая клетки или ДНК на своем пути. Такие повреждения могут увеличить риск рака в более позднем возрасте или, в крайних случаях, вызвать острую лучевую болезнь в краткосрочной перспективе.
Почему на Земле люди в безопасности?
На Земле люди застрахованы от этого вреда. Но почему?
Защитный «магнитный пузырь» Земли — магнитосфера — отклоняет большинство солнечных частиц. Атмосфера также подавляет любые частицы, которые проникают сквозь нее. Международная космическая станция движется по низкой околоземной орбите, находясь под защитой Земли, а корпус станции также помогает защитить членов экипажа от радиации.
Земля находится в центре огромного голубого пузыря в форме кометы.
Магнитный пузырь Земли, называемый магнитосферой, показан синим цветом. Магнитосфера обеспечивает естественную защиту от космического излучения, отклоняя большинство заряженных солнечных частиц от Земли.
Предоставлено: Космический центр Андёя/Тронд Абрахамсен
Но за пределами магнитной досягаемости Земли человеческие исследователи могут столкнуться с резкой радиацией космоса.
Стратегия защиты космонавтов
Основная стратегия аналитической группы при работе в космосе — использовать любую доступную массу на корабле. Они перераспределяют ее таким образом, чтобы заполнить области, которые защищены недостаточно, и направляют членов экипажа к хорошо защищенным областям.
Чем больше масса между экипажем и излучением, тем больше вероятность того, что опасные частицы передадут свою энергию, прежде чем достигнут экипажа. На Луне астронавты могут насыпать лунный грунт или реголит над своими убежищами, используя в своих интересах естественные защитные материалы окружающей среды. Но что касается конструкции космического корабля, то полагаться на его габариты для защиты вскоре становится дорого, поскольку для запуска большей массы требуется больше топлива.
Команда Джонсона работает над разработкой методов экранирования без добавления дополнительных материалов. У астронавтов не будет возможности летать на «специальной радиационной защите». Законы распределения полезного груза на корабле таковы, что каждый предмет, с которым летит команда астронавтов, должна быть многоцелевым.
Для космического корабля Orion они разработали план для астронавтов по строительству временного убежища из имеющихся материалов под рукой, в том числе единиц хранения, уже находящихся на борту, или запасов еды и воды. Если на Солнце разразится еще один шторм, такой же сильный, как в эпоху миссий Аполлона, экипаж «Ориона» будет в целости и сохранности.
Другие команды в НАСА решают проблему радиации с помощью творческих решений, разрабатывая такие технологии, как носимые жилеты и устройства, увеличивающие массу, а также электрически заряженные поверхности, которые отклоняют радиацию.
Кроме того, Опытный дизайнер космических скафандров Эми Росс в Космическом центре имени Джонсона в НАСА в Хьюстоне разрабатывает новые костюмы для Луны и Марса. Именно образцы ее прототипов скафандра отправились на Марс в миссии «Настойчивость» для проверки и анализа.
Как защититься от Солнца? Основные проблемы
Чтобы защитить астронавтов от бурь с частицами солнечной энергии, необходимо знать, когда такая буря произойдет. Но потоки частиц непостоянны и их трудно предсказать. Природа турбулентных извержений Солнца еще полностью не изучена.
В идеале вы могли бы посмотреть на активную область на Солнце, увидеть, как она развивается, и попытаться предсказать, когда произойдет извержение. Проблема в том, что даже если бы вы могли спрогнозировать вспышки и выбросы корональной массы, только небольшая часть на самом деле порождает частицы, опасные для астронавтов.
Ричардсон
И если SPE действительно появятся, трудно предсказать, куда они пойдут. Силовые линии магнитного поля — это магистраль для заряженных частиц, но когда Солнце вращается, дороги превращаются в спирали. Некоторые частицы выбиваются из-за перегибов силовых линий. В результате они могут распространяться по всей Солнечной системе в виде огромного туманного облака.
Модели, позволяющие предсказать, когда появятся SEP, находятся на ранних стадиях разработки. Одна из них использует прибытие более легких и быстрых электронов для прогнозирования потока более тяжелых протонов, которые последуют за ним, которые более опасны.
Ученые полагаются на гелиофизические миссии НАСА для развития моделей прогнозирования космической погоды. Это помогает расположить космические корабли в разных точках обзора между Солнцем и Землей. Запущенный в 2018 году солнечный зонд НАСА Parker Solar Probe летит ближе к Солнцу, чем любой другой космический корабль до него. Космический аппарат будет отслеживать SEP вблизи их источника. Это и станет ключом к разгадке того, как солнечные извержения ускоряют частицы.
Время тоже имеет значение. Солнце проходит через 11-летние циклы высокой и низкой активности. Во время солнечного максимума Солнце покрыто областями с высоким магнитным напряжением, которые готовы к извержению. Во время солнечного минимума, когда солнечных пятен мало или совсем нет, извержения редки.
В то время как ученые продолжают совершенствовать свои модели, гелиофизические космические аппараты НАСА уже сейчас обеспечивают наблюдения, чтобы дать астронавтам всю полноту картины, понимание и прогнозирование опасностей. И, главное, разрешение на выполнение миссий. Если на Солнце нет активных пятен, ученые могут с уверенностью сказать, что солнечного шквала не будет.
Еще одна опасность. Излучение из соседних галактик
Второй вид космического излучения распространяется даже дальше, чем частицы солнечной энергии. Галактические космические лучи — частицы давно ушедших взорвавшихся звезд в другом месте Млечного пути — постоянно бомбардируют Солнечную систему со скоростью, близкой к световой. Если солнечные энергетические частицы — это внезапный ливень, то галактические космические лучи больше похожи на устойчивую морось. Но моросящий дождь тоже может доставлять неудобства.
Солнечная система находится в центре двух больших пурпурных пузырей, представляющих гелиосферу. Золотые полосы отражаются повсюду.
Это изображение показывает Солнечную систему и магнитный пузырь Солнца, гелиосферу который простирается далеко за его пределы. Яркие полосы представляют собой космические лучи. Во время солнечного максимума, когда гелиосфера усиливается, она блокирует больше космических лучей.
Центр космических полетов имени Годдарда НАСА/Лаборатория концептуальных изображений
Космические лучи имеют тенденцию быть более мощными, чем даже самые энергичные солнечные частицы. Тот же космический корабль, который защитит команду от частиц солнечной энергии, не сможет удерживать космические лучи на расстоянии, поэтому космические лучи представляют серьезную проблему, особенно для длительных миссий, таких как путешествие на Марс, которое займет от шести до 10 месяцев.
Хотя SEP сложно предсказать, галактические космические лучи приходят с постоянной скоростью. За одну секунду около 90 космических лучей попадают в космическую точку размером с мяч для гольфа. Между тем, во время ливня SEP могло быть еще 1 000 частиц, проникающих через это пространство размером с мяч для гольфа. Эта скорость помогает определить пределы излучения и продолжительность миссии. В этом состоит ведущая стратегия НАСА по ограничению воздействия космических лучей. НАСА отслеживает индивидуальные дозы астронавтов, чтобы гарантировать, что они не подвергаются излишнему излучению.
Космические лучи состоят из тяжелых элементов, таких как гелий, кислород или железо. Массивные частицы разбивают атомы, когда они сталкиваются с чем-то, будь то космонавт или толстые металлические стенки космического корабля. Удар вызывает поток дополнительных частиц — вторичное излучение, что еще больше усугубляет опасность космических лучей.
Воздействие космических лучей также связано с солнечным циклом. В относительном штиле солнечного минимума космические лучи легко проникают в магнитное поле Солнца. Но во время солнечного максимума магнитный пузырь Солнца усиливается с увеличением солнечной активности, отталкивая некоторых незваных гостей из галактик. Как ни странно, вредное излучение помогает нейтрализовать другое опасное излучение.
Источник
ТОП-10: Страшные опасности нашего Солнца, которые беспокоят ученых
Солнце оказывает огромное влияние на все грани жизни на нашей планете. Раскаленный, светящийся газовый шар находится в центре нашей Солнечной системы и влияет на все живое, а также на условия на других планетах. Многие культуры поклонялись Солнцу как Богу, и не зря. Без выделяемых им света и тепла жизнь просто не существовала бы.
Но Солнце также хранит множество тайн, и некоторые из них довольно опасны. На самом деле, некоторые наши ученые беспокоятся не зря! Вот десять довольно страшных опасностей нашего Солнца, которые заставляют некоторых ученых быть более чем «немного» обеспокоенными.
Отчасти из-за истощения озонового слоя в нашей атмосфере вредное ультрафиолетовое излучение постоянно бомбардирует поверхность нашей планеты. Хотя в некотором смысле оно полезно, у него также есть опасные недостатки. УФ излучение может привести ко многим проблемам, включая рак кожи, преждевременное старение, катаракту, и даже подавление иммунной системы у людей. Но что делает его еще более страшным, так это то, что истощение озона фактически привело к увеличению распространенности рака кожи за последние 30 лет, и некоторые исследователи опасаются, что эта цифра будет продолжать расти.
9. Солнечные вспышки
Солнечная вспышка представляет собой огромный, интенсивный всплеск излучения, который выстреливает наружу от поверхности Солнца. Эти вспышки являются результатом выброса магнитной энергии и на самом представляют собой самые мощные взрывы, которые происходят в нашей Солнечной системе. Но может ли солнечная вспышка потенциально навредить или уничтожить Землю? НАСА говорит «нет», хотя вспышки способны «временно изменить верхнюю атмосферу путем создания пробоев в ней». Это может посеять хаос в электрических устройствах на Земле, включая спутники GPS и аналогичные технологии. Другими словами, вспышки могут вызвать дорогостоящий беспорядок . . . но они не обязательно представляют непосредственную опасность для людей на Земле.
8. Выброс корональной массы
Фото: NASA Goddard Space Flight Center
Выбросы корональной массы или ВКМ, по существу являются солнечными взрывами, которые приводят к формированию больших облаков плазмы, вылетающих наружу от Солнца. Они могут извергаться в любом направлении и продолжать движение в этом направлении после извержения, подталкиваемые солнечным ветром. Эти выбросы могут содержать миллиарды тонн материи и могут ускоряться, пока не разовьют скорость в несколько миллионов километров в час, что довольно страшно!
Но могут ли правильно направленные ВКМ нанести ущерб Земле или даже уничтожить ее?
Опять же, ученые НАСА говорят, что нет. Но в мире, который все больше зависит от электроники, многие обеспокоены последствиями таких явлений, происходящих на Солнце, для нашей технологической инфраструктуры. ВКМ может высвобождать и стимулировать всплески частиц, которые могут поразить Землю и стать причиной массовых разрушений наших электрических систем. Они могут вызывать электрические колебания, взрывать трансформаторы в энергосистеме и нарушать работу спутниковых систем.
7. Корональные дыры
Фото: NOAA
Корональные дыры могут образовываться в любом месте на Солнце в любое время. Они обычно появляются как «темные области» на его поверхности и чаще встречаются в года минимальной солнечной активности в 11-летнем цикле Солнца. Дыры выглядят темными, потому что они холоднее и на самом деле состоят из открытых однополярных магнитных полей. Но плохо в этих дырах то, что через них может выходить солнечный ветер. Если он воздействует на нашу атмосферу, то может накрыть нашу планету на несколько дней и вызвать геомагнитные бури. Такие бури могут быть как легкими, так и опасными и даже очень страшными.
Ученые говорят, что по большей части солнечный ветер не представляет серьезной или «прямой» опасности для людей на Земле, но он опасен для наших спутников, мировых электронных систем и для астронавтов, находящихся в космическом пространстве. Северное сияние и Южное полярное сияние вызваны солнечным ветром, и эти явления можно увидеть невооруженным глазом. Астронавты в космосе столкнутся с самой серьезной угрозой, если окажутся на пути солнечного ветра. У них может возникнуть повреждение хромосом и/или развиться рак от воздействия радиации. Такое влияние может оказаться фатальным, если будет слишком сильным, и сделает солнечный ветер опасной проблемой для будущего космического полета.
6. Геомагнитная буря
Еще в 1859 году учеными была зафиксирована крупнейшая в современной истории солнечная буря. Ее окрестили Суперштормом Кэррингтона (Carrington). Буря стала результатом «мега-вспышки», создавшей невероятные геомагнитные возмущения на Земле. Явление было настолько масштабным, что Северное сияние можно было увидеть в Гонолулу, а Южное сияние в Чили. В то время во всем мире было не много чувствительного электронного оборудования, но телеграфисты сообщали, что «с оборудования соскакивали искры», иногда даже начинались пожары!
Исследователи говорят, что, если бы геомагнитная буря такого масштаба произошла сегодня, она могла бы парализовать современную жизнь. Она может нарушить связь, повлиять на спутники и даже привести к отключению электросети. Некоторые исследования даже указывают на то, что «солнечный мегашторм» может парализовать современные спутники на срок до 10 лет. Но что самое страшное? Многие ученые считают, что это только вопрос времени, когда подобный мегашторм свалится на нашу планету. Это редкое явление, но, конечно, оно не исключается.
5. Солнце делает межпланетные путешествия намного опаснее
Мы уже упоминали, что солнечная радиация может быть опасна для астронавтов, но она создает еще более страшную вторичную проблему. Мы все знаем, что часы жизни на Земле тикают. Это лишь вопрос времени, когда наша планета станет неспособной поддерживать жизнь. Многие считают, что нам придется стать «межпланетным видом», если мы хотим выжить в долгосрочной перспективе. Но солнечная радиация может сделать это чрезвычайно проблематичным!
По данным НАСА, есть два типа излучения, с которыми астронавтам приходится иметь дело, когда они покидают защитный «пузырь» магнитосферы Земли. Часть этого излучения исходит от галактических космических лучей . . . но остальное исходит от самого Солнца. Исследователи постоянно работают над новыми технологиями, чтобы защитить людей от этой радиации, но даже короткая поездка на Марс представляет много проблем. Возникает вопрос: Сможем ли мы научиться защищать себя от межпланетного излучения на достаточно длительный срок, чтобы спастись с умирающей Земли?
4. В конце концов Солнце испарит водные запасы Земли
С этого момента все начинает выглядеть мрачно. Наше Солнце в настоящее время находится в стадии своего жизненного цикла, где оно классифицируется как звезда главной последовательности. На данном этапе оно в основном стабильно и мирно преобразует водород в гелий. Хорошие новости, верно? Звезда размером с наше Солнце обычно проводит в этой фазе около восьми миллиардов лет. Это означает, что у Солнца, которому, по оценкам, около 4,5 миллиардов лет, есть еще много лет жизни.
А каковы плохие новости? Когда Солнце сжигает водород, его яркость увеличивается примерно на десять процентов каждый миллиард лет или около того. Десятипроцентное увеличение яркости изменит гостеприимную зону в нашей Солнечной системе, что приведет к катастрофическим изменениям в нашем мире. Десятипроцентное увеличение яркости Солнца сделает Землю достаточно горячей, чтобы океаны на ней стали испаряться.
3. Океаны закипят
К сожалению, после того, как Солнце начнет испарять океаны, все еще более усугубится. Есть определенные предположения о том, что именно произойдет, но в целом ученые согласны с тем, что по мере испарения океанов в нашу атмосферу попадет больше воды.
Это, в свою очередь, создаст парниковый эффект, когда все больше тепла будет поглощаться атмосферой, что заставит еще больше океанов испаряться. В конце концов, наши океаны закипят… И этот цикл будет продолжаться до тех пор, пока Земля не станет практически сухой, а большая часть воды будет аккумулирована в атмосфере при очень высокой температуре.
2. Солнце будет «высасывать» воду из нашей атмосферы
Если в атмосфере останется вода, значит, будет еще надежда на существование человека и жизни в целом, верно? Не совсем так. По мере того, как Солнце продолжит превращаться в красного гиганта, вода, содержащаяся в атмосфере, будет подвергаться воздействию солнечного излучения. В итоге это приведет к распаду молекул, что позволит воде высвободиться из атмосферы в виде кислорода и водорода. Итак, после того, как океаны закипят, Солнце будет «высасывать» воду прямо из нашей атмосферы по капельке.
1. Ученые расходятся во мнениях, сколько времени это займет, но Солнце в конце концов умрет
Фото: Fsgregs at the English language Wikipedia project
Разные модели предсказывают разные варианты кончины нашей планеты. Но что касается Солнца, есть только один главный вопрос, вызывающий разногласия — сколько времени это займет. Некоторые модели предполагают, что жизнь быстро исчезнет, и в течение следующего миллиарда лет наша планета станет бесплодным куском камня. Другие думают, что некоторые формы жизни могут продержаться немного дольше, учитывая, какими сложными являются некоторые системы.
В конце концов, когда наша звезда станет красным гигантом, силы, вызывающие сжатие в ее центре, позволят поверхности расшириться. Наше Солнце, которое сейчас раскалено добела, остынет и станет раскаленным. Тем не менее, оно будет расти больше, гореть ярче, и в конечном итоге притянет Землю к своей массивной поверхности и сожжет ее. Или, может быть, Земля отойдет дальше от Солнца, когда оно потеряет массу, но в любом случае наша планета станет неузнаваемой мертвой скорлупой. Это будет ее конец.
Многие ученые сходятся во мнении, что однажды в далеком будущем наше Солнце, вероятно, уменьшится до размеров белого карлика, прежде чем у него полностью закончится топливо, и оно превратится в планетарную туманность. Исследователи полагают, что это займет около десяти миллиардов лет, но каковы шансы, что люди будут еще существовать, чтобы это засвидетельствовать? Давайте согласимся с тем, что такие шансы чертовски малы.
Источник