Стоит ли нам опасаться нового цикла солнечных вспышек, в который вступила Земля?
Менее года назад НАСА объявило, что Солнце начало новый цикл активности. В течение одиннадцати лет будут происходить крупные вспышки на Солнце. Но такие явления могут поставить под угрозу наш технологический мир, потому что их масштабы пока трудно себе представить.
Новый цикл солнечной активности
СМИ часто говорят о глобальном потеплении и различных природных или техногенных катастрофах. Но есть и другая угроза, которая редко попадает в заголовки газет: солнечные вспышки. В сентябре 2020 года Национальное управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) сообщило, что Солнце начало свой 25-й цикл активности, что означает одиннадцать лет крупных вспышек. По мнению исследователей, активность Солнца постепенно возрастает и, вероятно, достигнет пика в середине 2025 года.
Магнитные бури — это явление, связанное с колебаниями солнечной активности и, соответственно, солнечными вспышками. Эти вариации вызывают внезапные и сильные колебания земного магнетизма.
Самая мощная магнитная буря — это не что иное, как событие Каррингтона, которое в 1859 году уничтожило большое количество стратосферного озона. Это событие также вызвало электрический скачок в телеграфных сетях Северной Америки. Некоторые операторы наблюдали пожары на станциях и поражения электрическим током. В марте 1989 года еще одна солнечная вспышка привела в движение струю материи размером в 36 раз больше Земли со скоростью 1,6 млн км/ч. В Квебеке не менее 6 миллионов человек оставались без электричества в течение девяти часов.
Грядет глобальный хаос?
Сегодня мир полностью зависит от различных технологий и других спутников, чья миссия заключается в регулировании каждого аспекта повседневной жизни человека. Спутники, вращающиеся вокруг Земли, включая спутники Глобальной системы позиционирования (GPS), уязвимы для солнечных вспышек. Это также относится к электрическим устройствам всех видов, радиоволнам и воздушным экипажам. Пилоты подвержены катаракте, которая представляет собой частичное (или полное) помутнение хрусталика глаза.
Примерно каждые полтора столетия на Земле происходит очень большая солнечная вспышка. В следующем эпизоде мир может ожидать настоящий хаос. В 2017 году в исследовании Американского геофизического союза (AGU) было подсчитано, что от такого события может пострадать 66% населения США. Кроме того, экономические затраты могут превысить 40 млрд. долл.
Следует отметить, что специалисты в этой области следят за солнечными вспышками в режиме реального времени. Однако об их опасности и их характере можно узнать только в том случае, если они достигнут специализированных спутников, которые находятся примерно в миллионе километров от Земли. Однако, когда грозы достигают этих спутников, остается от часа до полутора часов, прежде чем они достигнут нашей планеты. Другими словами, подготовиться к нему практически невозможно.
Источник
Ученые зафиксировали сильнейшую вспышку на Солнце 1 июня
Москва, 17.06.2021, 08:56:14, 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
Солнце
Вспышки на Солнце представляют собой взрывы, вследствие которых выделяется энергетический поток в объёме около 160 млрд мегатонн. Они затрагивают абсолютно все слои атмосферы нашей звезды – фото-, хромосферу и корону. Что это за явление, почему оно образуется, и к каким последствиям оно приводит, будет рассмотрено в статье.
Общее описание
Солнечные вспышки протекают в нескольких фазах, основная из них – импульсная. Её длительность, как правило, составляет пару минут, а объём энергии, которая высвобождается за весь этот отрезок времени, равен миллиардам мегатонн. Энергетический поток, как правило, определяется в заметном диапазоне волн.
В 1970 г. было предложено использование специальной классификации взрывов у солнечной поверхности. Внедрил её Д. Бейкер. Она основывается на проведении измерений амплитуды всплеска в диапазоне от 0,5 до 10 кэВ. На основании данной градации солнечные вспышки получают балл в виде буквы, за которой следует индекс. Он определяется величиной пика интенсивности излучения.
Индекс является своего рода уточнением параметра интенсивности вспышки и находится в диапазоне от 1,0 до 9,9. Для букв «X» этот показатель увеличивается. Фиксирование излучения Солнца стало доступным только после того, как был произведён запуск «Спутника-2», и было использовано специальное оборудование. Поэтому официальные уточнённые данные об этих показателях до 1957 г. отсутствуют.
Классификация солнечных вспышек
Причины появления
Вспышки на Солнце появляются непросто так, а по определённым причинам. Как и любая другая звезда, наше светило – огромный шар, состоящий из газа. Его вращение происходит вокруг собственной оси, скорость вращения разных частей неодинакова: на полюсах явления протекают медленнее, на экваторе – быстрее. В результате происходит закручивание магнитного поля с плазмой, а также его усиление, что приводит к его подъёму на поверхность. В этих зонах в связи с повышением активности образуются вспышки на Солнце.
Говоря простыми словами, энергия, выделяемая в процессе вращения светила, может становиться магнитной. А в тех областях, где ее выделяется слишком много, появляются взрывы. Этот процесс можно сопоставить с принципом работы электрической лампочки, подключаемой к сети. В случае чрезмерного повышения напряжения происходит её перегорание.
Прогнозы учёных
Солнечные вспышки могут быть запросто предсказаны учёными. Ведь они работают в данном направлении в течение нескольких десятилетий в попытках объяснить явление и спрогнозировать очередной взрыв. Практика показывает, что самые малоприятные проявления солнечной активности настигают человечество неожиданно. Связано это, в первую очередь, с тем, что сделать более или менее точные прогнозы можно только вследствие оценки магнитных полей, которые непостоянны и нестабильны.
Если принимать во внимание уровень негативного влияния и опасность, которую несут в себе солнечные вспышки, можно сделать вывод о важности их прогнозирования. Так что учёные постоянно находятся в поиске действенных методик прогнозирования. В течение длительного времени синоптики применяли следующие способы:
- казуальная технология предполагает предвидение предстоящей вспышки путём моделирования, требуется тщательное изучение физических нюансов;
- синоптическая техника подразумевает проведение комплексной оценки поведения солнца, предшествующего взрыву.
Учёные давно пришли к выводу о взаимосвязи между корональным происхождением и магнитной природой вспышек. Поэтому в целях создания более качественных прогнозов придётся объединять обе методики.
Влияние и степень опасности
Солнечные вспышки на сегодняшний день играют прикладную роль в ходе исследования поверхности звезды, а именно – её элементарного состава. Они представляют собой не что иное, как возбудитель излучения для спектрометров, которые присутствуют на бортах суден, отправляемых в космос.
Основными факторами, влияющими на процесс образования ионосферы, является УФ излучение и рентгеновские лучи. Они приводят к значительным изменениям свойств верхней атмосферы и повышению ее плотности. Это значит, что плотность становится выше, а высота движения спутников искусственного происхождения – моментально снижается.
Плазменные облака, выброс которых происходит в процессе этих взрывов, влекут за собой появление геомагнитных бурь. Они, в свою очередь, оказывают негативное влияние на технические приспособления и самочувствие людей. Наряду с этим вследствие вспышек происходит полярное сияние. Изучением данного вопроса занимаются гелиобиологи.
Геомагнитные бури
Вспышки на Солнце – причина бурь. Они представляют собой возмущение поля, продолжающееся от нескольких часов до пары дней. Это – одно из существенных направлений геомагнитной активности. Они спровоцированы поступлением в окрестности планеты Земля возмущённых потоков, а также их взаимосвязью с магнитосферой.
Частоты, с которой появляются такие бури, коррелирует с 11-летним циклом активности звезде. Если средняя частота равна 30 бурь в год, их количество может равняться 1-2 явления поблизости от минимума и 50 – от максимума. Это говорит о том, что солнечные вспышки действительно оказывают влияние на окружающие обстоятельства и требуют детального прогнозирования.
Особенности классификации
Как уже отмечалось, вспышки на Солнце приводят к появлению магнитных бурь, которые, в свою очередь, делятся на разновидности (по индексу).
- К-индекс. Он представляет собой отклонение магнитного поля от нормального значения на протяжении 3 часов. Такой параметр ввёл Ю. Бартельс в 1938 г. Он представлен в значениях, находящихся в диапазоне 0-9.
- Кр-индекс. Он является планетарным и определяется как средний показатель К-индексов, которые определяются в 13 обсерваториях, находящихся между 44 и 60 градусами с. ш. и ю. ш. Диапазон аналогичный.
- G-индекс. Система оценки силы, которая была выведена NOAA в 1999 г. Показатель даёт характеристику интенсивности шторма в отношении человечества представителей фауны, средства электротехники и т. д. Градация по уровням – от G1 до G5 по мере возрастания силы.
Все эти параметры позволяют изучать солнечные вспышки максимально подробно и делать соответствующие выводы об их особенностях.
Роль в зарождении жизни
Вспышки на Солнце играют важную роль в зарождении жизни на Земле. По крайней мере, такую гипотезу выдвигают многие современные учёные. Дело в том, что взрывы поспособствовали разогреву нашей планеты. В итоге выбрасываемый энергетический поток привел к тому, что строение простых молекул значительно усложнилось.
Порядка 4 млрд лет тому назад Земле доставалось только 70% солнечной энергии в сравнении с тем, что есть в настоящее время. Это говорит о том, что планета должна была представлять собой шар изо льда. Тем не менее, геологические свидетельства утверждают, что она всегда была тёплой и содержала огромные массы жидкой воды. По-научному данный феномен называется «Парадокс слабого молодого Солнца».
Звезда производит вспышки, а также выбросы масс, однако они не настолько интенсивны. Планета имеет внушительное магнитное поле, которое обеспечивает защиту от большей части энергии. Расчёты экспертов показывают, что элементы космической погоды направлялись вниз вдоль линий магнитного поля, а затем врезались в молекулы азота, находившиеся в атмосфере, что приводило к изменению химического состава и формированию условий для жизни. Наряду с этим чрезмерно большое количество энергии, которую дают солнечные вспышки, может оказаться губительным.
Таким образом, рассматриваемое явление, несмотря на относительную изученность, для учёных является загадкой и требует более тщательного исследования.
Источник