Корональные выбросы массы
Корональный выброс массы (англ. coronal mass ejection , сокр. CME ) — выброс вещества из солнечной короны. Наблюдение корональных выбросов массы с поверхности Земли затруднено. По-видимому, первое наблюдение корональных выбросов в видимом диапазоне длин волн было выполнено в начале 1970-х годов с помощью коронографа, установленного на седьмой орбитальной солнечной обсерватории (англ.). Так как затмевающий диск коронографа вырезает из поля зрения прибора яркий диск Солнца, то наблюдения источника коронального выброса на поверхности Солнца с помощью коронографа оказываются невозможным, и предположения о возможном его источнике делаются на основе наблюдений другими приборами в других диапазонах волн [1] . Эта принципиальная трудность приводит к тому, что по наблюдениям со спутника вблизи Земли в ряде случаев оказывается невозможным определить направление движения выброса: движется ли он к Земле или от Земли. Для преодоления этой трудности в настоящее время используется пара космических аппаратов проекта STEREO, которые разведены на большие углы по орбите Земли.
В отличие от солнечных вспышек, во время которых магнитная энергия, накопленная в активных областях на Солнце, реализуется в основном в виде электромагнитного излучения, во время корональных выбросов массы эта энергия расходуется на ускорение огромных масс вещества. Солнечные вспышки и корональные выбросы являются независимыми процессами. Выброс включает в себя плазму, состоящую в основном из электронов и протонов наряду с небольшим количеством более тяжёлых элементов — гелия, кислорода, железа и других. Некоторые ионы часто имеют более низкие состояния ионизации (например, однократно ионизованные атомы гелия), чем окружающая спокойная плазма короны, что указывает на то, что значительная часть массы выброса может быть ускорена из областей с более низкой температурой, то есть с уровня хромосферы. Характерной особенностью выброса является то, что общая топология выброса имеет форму гигантской петли, оба или одно основание которой закреплены за солнечную атмосферу, а магнитное поле в выбросе, как правило, выше, чем в спокойном солнечном ветре, и представляет собой скрученные в жгут магнитные силовые линии.
Различают также корональный выброс в межпланетном пространстве (англ. interplanetary coronal mass ejection , сокр. ICME ). Одной из разновидностей такого выброса является магнитное облако. Когда выброс достигает Земли, он может оказать сильное влияние на её магнитосферу, вызывая различные эффекты космической погоды. Среди возможных эффектов — полярные сияния, магнитные бури, нарушения в работе электрооборудования, ухудшение условий распространения радиоволн.
См. также
Примечания
- ↑Wang Y., et al.Statistical study of coronal mass ejection source locations: Understanding CMEs viewed in coronagraphs (англ.) // J. Geophys. Res.. — 2011. — Т. 116. — С. A04104.
Литература
- Brueckner G. E.The Behaviour of the Outer Solar Corona (3R☉ to 10R☉ during a Large Solar Flare Observed from OSO-7 in White Light (англ.) // Gordon Newkirk Jr. (ed.), Coronal Disturbances, IAU Symposium no. 57, held at Surfers Paradise, Queensland, Australia, 7—11 September, 1973, pp. 333—334, Reidel, Dordrecht; Boston. — 1974.
- Rainer Schwenn.Space Weather: The Solar Perspective (англ.) // Living Rev. Solar Phys. (англ.), 3, (2006), 2. [Онлайн-статья]. — 2006—2010.
- Корональные выбросы массы. Энциклопедия Солнца. Лаборатория рентгеновской астрономии Солнца, ФИАН (ТЕСИС).
 |
 Солнце | ||
|---|---|---|
| Структура | Ядро · Зона лучистого переноса · Конвективная зона |  |
| Атмосфера | Фотосфера · Хромосфера · Солнечная корона | |
| Расширенная структура | Гелиосфера (Гелиосферный токовый слой · Граница ударной волны) · Гелиосферная мантия · Гелиопауза · Головная ударная волна | |
| Относящиеся к Солнцу феномены | Солнечное затмение · Солнечная активность (Солнечные пятна · Солнечные вспышки · Корональные выбросы массы) · Солнечная радиация (Вариации солнечного излучения) · Корональные дыры · Корональные петли · Факелы · Гранулы · Флоккулы · Протуберанцы и волокна · Спикулы · Супергрануляция · Солнечный ветер · Волна Мортона | |
| Связанные темы | Солнечная система · Солнечное динамо · Звёздная эволюция | |
| Спектральный класс: G2 | ||
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое «Корональные выбросы массы» в других словарях:
Корональные дыры — Корональные дыры, зафиксированные миссией STEREO 25 мая 2007 года Корональные дыры (англ. coronal holes) о … Википедия
Солнце — У этого термина существуют и другие значения, см. Солнце (значения). Солнце … Википедия
Светило — Солнце Основные характеристики Среднее расстояние от Земли 1,496×1011 м (8,31 световых минут) Видимая звёздная величина (V) −26,74m … Википедия
Солнечная корона — В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете … Википедия
Протуберанец — В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете … Википедия
Солнечная система — в представлении художника. Масштабы расстояний от Солнца не соблюдены. Общие характеристики Возраст … Википедия
Солнечный ветер — У этого термина существуют и другие значения, см. Солнечный ветер (фильм) … Википедия
Солнечная вспышка — Солнечная вспышка, фотография спутника Hinode. Наблюдается как две узких, ярких структуры около южной части солнечного пятна. Солнечная вспышка взрывной процесс выделения энергии (световой … Википедия
Гелиосфера — Компоненты гелиосферы Гелиосфера область околосолнечного пространства, в которой плазма солнечного ветра движется от Солнца … Википедия
Солнечная активность — Последние 30 лет солнечной активности. Солнечная активность комплекс явлений и процессов, связанных с образованием и распадом в солнечной атмосфере сильных магнитных полей. Сод … Википедия
Источник
Корональные выбросы массы
Корональные выбросы массы (Coronal mass ejections или CME) представляют собой гигантские объемы солнечного вещества, выбрасываемые в межпланетное пространство из атмосферы Солнца в результате происходящих в ней активных процессов. По видимому, именно вещество корональных выбросов, достигающее Земли, является главной причиной возмущений земной магнитосферы и магнитных бурь. Природа выбросов и причины, по которым они происходят, понятны пока не до конца. Так, например, давно известно, что корональные выбросы массы часто (возможно всегда) связаны с солнечными вспышками, но механизм этой связи так до сих пор и не установлен. Не известно даже, предшествует ли выброс вспышке или, наоборот, является ее следствием.
Хотя наблюдения дальней короны Солнца во время затмений насчитывают тысячи лет, существование корональных выбросов массы оставалось неизвестным вплоть до начала космической эры. Впервые наблюдательные свидетельства этого явления были получены около 35 лет назад на коронографе солнечной орбитальной станции OSO 7, работавшей на орбите с 1971 по 1973 год. Причина, по которой открытие корональных выбросов массы случилось так поздно, состоит в том, что полная фаза солнечных затмений продолжается на Земле очень короткое время (всего несколько минут), что недостаточно для обнаружения коронального выброса, длящегося несколько часов. Кроме того, наземные коронографы неспособны обнаружить слабое излучение выброса из-за яркого свечения неба. Коронографы, устанавливаемые на борту космических аппаратов, избавлены от этого недостатка и благодаря этому предоставляют широкие возможности для исследования корональных выбросов.
Корональные выбросы массы нарушают движение потоков солнечного ветра и вызывают магнитные бури, которые иногда приводят к катастрофическим результатам. По этой причине исследование корональных выбросов и разработка способов их раннего прогнозирования представляет большое значение. Большое число выбросов и эруптивных протуберанцев в последнее десятилетие было зарегистрировано космическим коронографом LASCO (The Large Angle and Spectrometric Coronagraph) на борту станции SOHO (Solar and Heliospheric Observatory. Наблюдения LASCO показали, что частота корональных выбросов массы зависит от солнечного цикла. Во время минимума активности происходит в среднем около одного выброса в неделю, тогда как во время максимума солнечного цикла происходило по 2-3 корональных выброса в день. Фильм (3.4 MB MPEG) демонстрирует результаты непрерывных наблюдений корональных выбросов массы в течение целого месяца в феврале 1998 года, проведенных инструментом LASCO.
Источник
Корональные выбросы массы на Солнце – что это такое?
Поделиться в Одноклассниках
Сегодня в нашей постоянной «космической» рубрике исполнительный директор Иркутского планетария Павел Никифоров рассказывает о корональных выбросах массы на Солнце. Ближайшая к нам звезда живёт весьма насыщенной жизнью. Явления, происходящие на ней, называются солнечной активностью. К этому понятию относятся не только солнечные вспышки и возмущения солнечного ветра, но и корональные выбросы массы. Что это такое, чем они потенциально опасны для Земли, и как мы можем защититься от их последствий?
Время от времени наше Солнце как будто «чихает» с силой, эквивалентной около 20 миллионам атомных бомб. Такие явления называются корональными выбросами массы. Это мощные извержения в результате явлений в магнитном поле нашего светила, которые порождают возмущения, проходящие через всю Солнечную систему и влияющие на искусственные спутники и магнитное поле Земли. Во время коронального выброса массы огромные пузыри перегретого газа – плазмы – вырываются с поверхности Солнца. В течение нескольких часов миллиарды тонн материи поднимаются с поверхности звезды и ускоряются до скоростей в миллионы километров в час.
В периоды активного Солнца такое явление может происходить несколько раз в день, во времена спокойного Солнца — приблизительно один раз в пять дней.
Причина, лежащая в основе явления корональных выбросов массы, не вполне понятна. Тем не менее, исследователи сходятся на том, что основную роль в этом процессе играет магнитное поле. По той причине, что Солнце — не твёрдое тело, турбуленция закручивает магнитные поля в сложные структуры. Скрученное в клубок магнитное поле с определённого момента пытается развернуться в нормальное состояние, и такой процесс может привести к «выстреливанию» колоссальных масс плазмы в космическое пространство.
Плазма представляет собой облако протонов и электронов, уносимое солнечным ветром. Двигаясь со скоростью до 1,6 миллиона километров в час, оно достигает орбиты нашей планеты за несколько дней. Поскольку корональные выбросы массы происходят во всех направлениях от Солнца, большинство из них проходят мимо нас. Но время от времени извержение направлено прямо на Землю. Когда облако плазмы встречается с нашей планетой, мы называем это геомагнитным штормом. Ударная волна заряженных частиц сплющивает магнитное поле Земли с дневной стороны и растягивает ночную его часть. Когда деформированное магнитное поле Земли вновь принимает нормальную форму, выделяется энергия, сравнимая с разрядом молнии.
Стремительная атака заряженных частиц и временная реструктуризация магнитного поля Земли вызывают наблюдаемые эффекты. Полярные сияния в эти периоды смещаются в более низкие широты и становятся интенсивнее. Возмущения земного магнитного поля могут сделать нашу планету временно уязвимой для смертоносного космического излучения.
Наша атмосфера предоставляет достаточную защиту всему, что находится на поверхности Земли. А вот астронавты на орбитальной станции могут получить смертельные дозы радиации. В 1989 году космонавты на станции «Мир» получили годовую дозу за несколько часов. Реальной долгосрочной опасностью можно считать эффект таких штормов на нашу технологическую инфраструктуру. Шквал возмущений магнитного поля и наведённые электрические разряды выводят из строя силовые и коммуникационные сети – все то, для чего нужно электричество. Во время уже упоминавшегося коронального выброса массы в 1989 году произошёл коллапс сети электроснабжения в Квебеке (Канада). Шесть миллионов человек оставались без электричества на 9 часов.
Но всё это — практически ничто по сравнению с геомагнитным штормом 1859 года. Это событие получило имя любителя астрономии Ричарда Кэррингтона, наблюдавшего различные световые явления, вызванные штормом, который считается одним из сильнейших в истории. Полярные сияния наблюдались на Гавайских и Карибских островах. Наблюдатели на высоких широтах сообщали, что было возможным читать газеты при свете полярного сияния. Телеграфная сеть прекратила работать, операторы получали удары током, а используемая телеграфом бумага загоралась.
Повторение Кэррингтонского события в современном мире, пронизанном средствами коммуникации, приведёт к опустошительным последствиям. Каскадные отказы за считанные минуты отключат от электроснабжения миллионы людей. Коммуникационная сеть не сможет правильно работать, и спутники системы GPS, на которых строится вся система воздушного сообщения, отключатся.
Корональные выбросы массы – ещё одно напоминание для нас о хрупкости нашей планеты – «бледно-голубой точки», которая вращается вокруг Солнца.
И именно по этой причине астрономы изучают Солнце. Помимо радости от открытия механизмов работы звезды, лучшее понимание солнечной активности помогает нам лучше подготовиться к возможным опасным явлениям, связанным с ним. Уже имея предупреждение о корональном выбросе массы всего лишь за час, мы сможем произвести безопасное отключение и сохранить важнейшие системы жизнеобеспечения. В таком случае перебои продлятся считанные часы, но не дни, недели или месяцы.
В Иркутске изучением Солнца и его влияния на процессы на Земле занимается Институт солнечно- земной физики Сибирского отделения Российской академии наук (ИСЗФ СО РАН). Сотрудники института наблюдают процессы на Солнце при помощи телескопов, работающих в оптическом и радиодиапазоне.
Иркутский планетарий еженедельно организует экскурсии на одну из обсерваторий ИСЗФ – Байкальскую астрофизическую обсерваторию в Листвянке на берегу Байкала.
Такие мероприятия проводятся по воскресеньям, записаться на ближайшую экскурсию можно по телефону 79-79-09, доб.1 (звонить с 10 до 20 часов).
Источник