Облако плазмы с Солнца накрыло Землю. Как это скажется на людях и планете?
Облако плазмы, выброшенное с Солнца, неопасно для людей. Однако это явление все-таки может повлиять на происходящее на планете. Об этом «360» рассказал главный научный сотрудник лаборатории «Рентгеновская астрономия Солнца» ФИАН Сергей Богачев.
Несмотря на такие грозные слова, как „вспышка“, „облако плазмы“, надо понимать, что речь идет о физическом явлении. Это явление известно науке. Оно регулярно происходит с какой-то периодичностью. Действительно, три года Солнце было в спокойном состоянии и такого рода феноменов не было. Вот это такое первое событие. Оно является предвестником некоего роста активности Солнца, который ученые тоже ожидали и который, видимо, в ближайшие два-три года пройдет
Ученый также объяснил, что такое облако плазмы.
«Это солнечное вещество. В некоторым смысле тот газ, который три дня светил на солнце, неожиданно для нас оказался около нашей планеты», — сказал он.
Собеседник «360» подчеркнул, что никакой опасности для человечества это явление не несет. Ведь люди живут на Земле «под защитой атмосферы, магнитного поля», поэтому «прямо сюда к нам эта плазма не проникнет».
Тем не менее облако плазмы может повлиять на работу космических аппаратов, нагрузки на них увеличатся. Возможны перебои в связи.
«Кроме того, какие-то отголоски до Земли доходят. Так называемые магнитные бури, полярные сияния. Вероятность этих событий повышена в ближайшие сутки», — заключил эксперт.
Предположительно, уже через день облако пройдет мимо Земли.
Вспышка на Солнце произошла вечером 7 декабря. Тогда звезда выбросила облако плазмы, которое спустя три дня достигло Земли.
Источник
Что такое плазма? Для тех, кто не понимает физику
На фото — полное солнечное затмение, наблюдавшееся во Франции в 1999 году. Остроконечное гало света — это плазма из короны Солнца
Материя существует в четырех возможных состояниях: твердом, жидком, газообразном и в виде плазмы, представляющей собой электрифицированный газ. Мы редко сталкиваемся с естественной плазмой — ее можно увидеть при грозе и северном сиянии или если смотреть на Солнце через специальный фильтр. Тем не менее, плазма, при всей ее скудности в нашей повседневной жизни, составляет более 99% наблюдаемой материи во Вселенной (то есть если не учитывать темную материю).
Как образуется плазма
Представьте себе, что вы нагреваете контейнер, полный льда, и наблюдаете, как он переходит из твердого состояния в жидкое и затем в газ. По мере того как температура поднимается, молекулы воды становятся более энергичными и возбудимыми и перемещаются все более и более свободно. Если вы продолжите нагрев, то при температуре около 12 тысяч градусов по Цельсию атомы сами начнут распадаться. Электроны убегут из ядер, оставляя позади заряженные частицы, известные как ионы, которые, в итоге, оказываются в супе электронов. Это и есть состояние плазмы.
Плазма в физике и в крови
Связь между кровью и «физической» плазмой — это больше, чем просто совпадение. В 1927 году американский химик Ирвинг Ленгмюр заметил, что, как плазма переносит электроны, ионы, молекулы и другие примеси, так и плазма крови переносит красные и белые кровяные тела и микробы. Ленгмюр стал пионером в изучении плазмы. Вместе со своим коллегой Леви Тонксом он также обнаружил, что плазма характеризуется быстрыми колебаниями электронов из-за коллективного поведения частиц.
Еще одним интересным свойством плазмы является ее способность поддерживать так называемые гидромагнитные волны-выпуклости, которые движутся через плазму вдоль линий магнитного поля, подобно тому, как колебания распространяются вдоль гитарной струны. Когда в 1942 году шведский ученый Ханнес Альфвен, который впоследствии стал лауреатом Нобелевской премии, впервые предположил существование этих волн, сообщество физиков отнеслось к этому скептически. Но после того, как Альфвен прочитал лекцию в Чикагском университете, известный физик и преподаватель Энрико Ферми подошел к нему, чтобы обсудить теорию, признав, что такие волны могут существовать.
Термоядерный синтез
Одним из самых больших стимулов развития современной плазменной науки является перспектива управляемого термоядерного синтеза, при котором атомы сливаются вместе и выделяют интенсивные, но управляемые всплески энергии. Это обеспечило бы почти безграничный источник безопасной, экологически чистой энергии, но это не такая простая задача. Прежде чем на Земле произойдет такое слияние, плазма должна быть нагрета до более чем 100 миллионов градусов по Цельсию, что примерно в 10 раз горячее, чем центр Солнца. Но и это не самое сложное, поскольку ученым удалось достичь такой температуры в 1990-е годы. Однако горячая плазма очень нестабильна, поэтому ее трудно хранить и ею трудно управлять.
Попытки достичь управляемого термоядерного синтеза датируются началом 1950-х годов. В то время исследования проводились тайно Соединенными Штатами, а также Советским Союзом и Великобританией. В США, Принстонский Университет был точкой опоры для этого исследования. Там физик Лайман Спитцер начал проект Matterhorn, в рамках которого секретная группа ученых пыталась достичь управляемого термоядерного синтеза с помощью устройства под названием «стелларатор». У них не было компьютеров, и приходилось полагаться только на собственные расчеты. Хотя они не решили головоломку, они в конечном итоге разработали «энергетический принцип», который и сегодня остается мощным методом проверки идеальной стабильности плазмы.
Между тем, ученые Советского Союза создали другое устройство — токамак. Эта машина, разработанная физиками Андреем Сахаровым и Игорем Таммом, использовала сильное магнитное поле, чтобы загнать горячую плазму в форму пончика. Токамак лучше удерживал плазму в горячем и стабильном состоянии, и по сей день большинство исследовательских программ по термоядерному синтезу опираются на дизайн токамака. Сегодня Китай, Европейский Союз, Индия, Япония, Корея, Россия и США объединились для строительства крупнейшего в мире реактора на токамаке, открытие которого ожидается в 2025 году. Тем не менее, в последние годы также возродился энтузиазм в отношении стеллараторов, и крупнейший в мире открылся в Германии в 2015 году. Инвестирование в оба метода, вероятно, дает нам лучший шанс в конечном итоге добиться успеха.
Плазма в околоземном пространстве
Плазма также связана с физикой пространства вокруг Земли, где вещества переносятся с помощью ветров, генерируемых в верхней атмосфере Солнца. Нам повезло, что магнитное поле Земли защищает нас от заряженных плазменных частиц и разрушительного излучения такого солнечного ветра, однако все наши спутники, космические корабли и астронавты подвергаются этому воздействию. Их способность выжить в этой враждебной среде зависит от понимания и приспособления к причудам плазмы.
В новой области, известной как «космическая погода», физика плазмы играет роль, аналогичную динамике жидкости в наземных атмосферных условиях. Есть такое явление, как магнитное пересоединение, при котором линии магнитного поля в плазме могут разрываться и пересоединяться, что приводит к быстрому высвобождению энергии. Считается, что этот процесс питает солнечные вспышки, хотя детальное понимание остается труднодостижимым. Но в будущем мы сможем предсказывать солнечные бури так же, как и плохую погоду на Земле.
В чем плазма помогает нам сегодня
Возможно, однажды физика плазмы даст нам представление о том, как впервые сформировались звезды, галактики и скопления галактик. Согласно стандартной космологической модели, плазма была распространена в ранней Вселенной, затем все стало остывать и заряженные электроны и протоны связывались вместе, чтобы сделать атомы водорода электрически нейтральными. Это состояние продолжалось до тех пор, пока не образовались первые звезды и черные дыры, которые начали излучать радиацию, после чего Вселенная «реионизировалась» и вернулась в состояние плазмы.
Сегодня благодаря плазме ученые могут находить черные дыры. Они настолько плотные, что практически не отражают свет, поэтому практически невидимы для прямого наблюдения. Однако черные дыры, как правило, окружены вращающимся диском плазменного вещества, который движется в пределах гравитационного притяжения черной дыры и испускает фотоны высокой энергии. Именно их ученые могут наблюдать в рентгеновском спектре.
Плазма все еще кажется нам довольно экзотичным состоянием вещества, но по мере того, как мы будем учиться использовать ее потенциал и расширять наш взгляд на космос, она в один прекрасны день может стать для нас такой же обычной, как лед и вода. А если мы когда-нибудь достигнем контролируемого ядерного синтеза, то без плазмы мы больше просто не сможем жить.
Источник
Землю накроет выброшенное с Солнца облако плазмы
Волна солнечной плазмы доберется до Земли во вторник, 1 июня. Об этом сообщается на портале spaceweather.com.
Корональный выброс массы зафиксировали на Солнце в пятницу, 28 мая. Отмечается, что периферия выброшенного облака достигнет Земли и может привести к незначительным геомагнитным бурям класса G1.
Волна положительно заряженных ионов и электронов заденет Землю вскользь и вызовет яркие северные сияния в приполярных широтах, пишет сайт aif.ru. Уточняется, что наблюдать «хорошее световое шоу» смогут жители полярных широт, пишет сайт 360tv.ru. По словам ученых, это станет самым ярким и быстрым выбросом из атмосферы Солнца, зафиксированным в новом, 25-м солнечном цикле, пишет телеканал «Звезда».
Как пишет «Газета.ру», в декабре 2020 года Землю также накрыло облако плазмы, выброшенной с Солнца. Планета была погружена в солнечное вещество около суток. При этом, по словам ученых, после череды вспышек в декабре 2020 года Солнце «впало в депрессию» и снизило свою активность.
В апреле врач-терапевт высшей категории Татьяны Романенко рассказала, что тяжелее всего в такие дни приходится людям с сердечно-сосудистыми нарушениями, нестабильным артериальным давлением, страдающим ожирением или нарушениями нервной системы, пишет сайт kp.ru. Она посоветовала попытаться минимизировать негативное влияние на организм, сократив физические нагрузки. Также следует исключить стрессовые ситуации, раньше ложиться спать и отказаться от сверхурочной работы. Не стоит злоупотреблять острой, соленой, копченой пищей, а также тонизирующими напитками.
24 мая научный руководитель Гидрометцентра России Роман Вильфанд допустил возможность выпадения снега в Москве в июне. Он добавил, что в июне в столице гораздо чаще бывают заморозки.
Источник
Ученые раскрывают загадки плазмы в солнечной атмосфере
Ученые из Ирландии и Франции объявили о новом значительном открытии о том, как материя ведет себя в экстремальных условиях солнечной атмосферы.
Ученые использовали радиотелескопы и ультрафиолетовые камеры на космическом аппарате НАСА, чтобы лучше понять экзотическое, но плохо понимаемое «четвертое состояние вещества». Это состояние, известное как плазма, может стать ключом к созданию безопасных, чистых и эффективных генераторов ядерной энергии на Земле. Ученые опубликовали свои выводы в ведущем международном журнале Nature Communications.
Большая часть вещества, с которым мы сталкиваемся в нашей повседневной жизни, имеет форму твердого тела, жидкости или газа, но большая часть Вселенной состоит из плазмы — крайне нестабильной и электрически заряженной формой материи. Солнце также состоит из этой плазмы.
Несмотря на то, что плазма является самой распространенной формой материи во Вселенной, она остается загадкой, в основном из-за ее нехватки в естественных условиях на Земле, что затрудняет ее изучение. Специальные лаборатории на Земле воссоздают экстремальные условия космоса для этой цели, но Солнце представляет собой полностью естественную лабораторию для изучения поведения плазмы в условиях, которые часто слишком экстремальны для созданных вручную наземных лабораторий.
Эоин Карли из Дублинского Института перспективных исследований (DIAS) возглавил международное сотрудничество. Он сказал: «Солнечная атмосфера — это очаг экстремальной активности, с температурой плазмы более 1 миллиона градусов Цельсия и частицами, которые перемещаются близко к скорости света. Частицы со скоростью света ярко светятся на радиоволнах, поэтому мы можем точно контролировать поведение плазмы с помощью больших радиотелескопов.»
«Мы тесно сотрудничали с учеными Парижской обсерватории и проводили наблюдения Солнца с помощью большого радиотелескопа, расположенного в центральной Франции. Мы объединили радиоисследования с ультрафиолетовыми камерами на космическом аппарате SDO НАСА (Solar Dynamics Observatory) чтобы показать, что плазма на Cолнце часто может иcпускать радиоизлучение, которое пульсирует как маяк. Мы знаем об этой активности на протяжении десятилетий, но наше использование космического и наземного оборудования позволило нам впервые получить изображение радиоимпульсов и увидеть, как именно плазма становится нестабильной в солнечной атмосфере».
Изучение поведения плазмы на Солнце позволяет сравнить ее поведение на Земле, где в настоящее время предпринимаются большие усилия для создания термоядерных реакторов. Это генераторы ядерной энергии, которые намного безопаснее, чище и эффективнее, чем их собратья — реакторы деления, которые мы сегодня используем для производства энергии.
Ядерный синтез — это другой тип генерирования ядерной энергии, который объединяет атомы плазмы, в отличие от их разделения, как на атомных станциях. Процесс синтеза более стабилен и безопасен, и он не требует высокорадиоактивного топлива; фактически большая часть отходов, полученных в результате термоядерного синтеза, представляет собой инертный гелий.
«Единственная проблема заключается в том, что термоядерная плазма очень нестабильна. Как только плазма начинает генерировать энергию, некоторые естественные процессы отключают реакцию. Хотя такое поведение отключения похоже на врожденный защитный выключатель — термоядерные реакторы не могут образовывать побочные реакции — это также означает, что плазму трудно поддерживать в стабильном состоянии для выработки энергии. Изучая, как плазма становится нестабильной на Солнце, мы можем узнать о том, как управлять ей на Земле» — говорят исследователи.
Источник