Солнечная молния. Что собой представляют вспышки на солнце и вредны ли они для человека? Возможно усиление солнечной активности

Первая вспышка, зафиксированная в 09:10 по Гринвичу, стала самой мощной с 2015 года, однако вскоре её затмил второй выброс. Из большого солнечного пятна вырвалась вспышка, которой Центр прогнозов космической погоды Национального управления океанических и атмосферных исследований США присвоил класс X9.3. Последний раз вспышку класс X9 астрономы могли наблюдать в 2009 году. Нынешняя вспышка произошла в точке, которая расположена по направлению к Земле, поэтому её воздействия на планету могут быть максимальными.

«События такой мощности относятся к наиболее крупным, которые только способна производить наша звезда и которые формируются лишь при очень редких, уникальных условиях, как правило, на стадии пика солнечной активности», — заявили в Лаборатории рентгеновской астрономии Солнца Физического института РАН имени Лебедева.

Почему вспышка такого уровня произошла сейчас, на фоне солнечного минимума, ещё предстоит разобраться учёным.

Всего вспышки делят на пять классов: A, B, C, M и X, которые различаются по мощности рентгеновского излучения.

По сообщениям центра, вспышки сопровождались нарушениями работы радиосвязи. Высокочастотная связь на солнечной стороне Земли работала с нарушениями в течение часа, как и низкочастотная связь, которой пользуются при навигации.

Солнечные вспышки происходят, когда магнитное поле Солнца, которое образует тёмные пятна на поверхности звезды, скручивается и выбрасывает энергию, перегревая поверхность светила. Кроме помех в работе радиосвязи на различных частотах, вспышки класса Х могут вызвать радиационные штормы в верхних слоях атмосферы Земли. Помимо этого, во время таких вспышек Солнце может выбросить облако заряженный плазмы, что астрономы называют корональным выбросом массы.

«Вспышки сопровождали радиосигналы, которые говорили о возможном корональном выбросе массы. Однако нам придётся подождать результатов коронографа, чтобы узнать, был он в этот раз или нет», — приводит портал Space.com слова специалиста центра Роба Стинберга.

Пятно в активном солнечном регионе 2673 является вторым по размеру и в ширину может вместить в себя семь наших планет, а в высоту — девять. 5 сентября это же пятно выпустило солнечную вспышку класса M, которая сопровождалась корональным выбросом, направленным в сторону Земли. Облако заряженной плазмы, которое достигнет нашей планеты через 3 или 4 дня, может повредить спутники, а также энергетические системы и системы связи.

Несмотря на подобные события, учёные заявляют, что Солнце приближается к 11-летнему минимуму своей активности.

«Мы движемся к солнечному минимуму, так что такие события особенно интересны, просто они будут происходить не так часто. Вспышки класса X не станут еженедельным событием, но несмотря на то, что активность будет падать, их потенциальная сила не уменьшится», — подчеркнул Стинберг.

Ожидание солнечной вспышки класса X побудило целый ряд СМИ напомнить о знаменитом «Событии Кэррингтона» — мощнейшем за всю историю солнечном шторме, который произошёл в сентябре 1859 года. Тогда британский астроном Ричард Кэррингтон зафиксировал мощнейшую вспышку, которая также сопровождалась направленным в сторону Земли корональным выбросом массы. По всему миру наблюдались такие интенсивные северные сияния, что в их свечении можно было читать газеты, как при дневном свете, описывают те события историки NASA.

Северные сияния тогда наблюдались даже в тропических широтах над Кубой, Багамскими островами, Ямайкой, Сальвадором и Гавайями.

В доэлектрическом 1859 году самым значительным последствием «События Кэррингтона» стал отказ телеграфных систем в Европе и Северной Америке. Однако случись подобная вспышка и корональный выброс сегодня, последствия могли бы быть куда более ощутимыми.

  • Северное сияние.

Некоторые эксперты полагают, что при повторении этого события жителям Земли стоит ожидать синхронного отказа работы сотовой связи, систем GPS и электроснабжения. Отдельной задачей стала бы одновременная массовая посадка самолётов в условиях отсутствия спутникового позиционирования. Последовали бы каскадные отключения электроэнергии.

Считается, что в особой опасности оказались бы космонавты, находящиеся в это время на околоземной орбите. В случае работы за пределами станции или космических кораблей у них было бы всего несколько минут после первой световой вспышки, чтобы вовремя скрыться внутри от потока солнечных частиц.

Согласно подсчётам NASA, повторение «События Кэррингтона» на данном уровне развития нанесло бы человечеству убытки в размере до $2 трлн, а на полное восстановление потребовалось бы около 10 лет.

Только полное обновление спутникового флота Земли потребовало бы около $70 млрд.

19:52 07/09/2017

0 👁 740

Самую мощную за 12 лет вспышку на ученые зафиксировали вечером в среду, 6 сентября. Эффект вспышки усугубился тем, что она произошла близко к линии Солнце– , откуда влияние Солнца на нашу является максимальным. В результате на Земли был сразу повышен уровень рентгеновского излучения. Ученые сходятся во мнении, что большая часть последствий может иметь отложенный характер и проявиться в течение ближайших дней.

Как происходят и сколько длятся солнечные вспышки, чем они могут грозить людям и как понять, что вы подвержены их влиянию, разбирался портал iz.ru.

Что это такое?

По своей сути вспышки на Солнце являются взрывами, в результате которых в планеты выбрасывается большое количество тепловой, кинетической и световой энергии. Их продолжительность обычно составляет не больше нескольких минут, однако по своей мощности подобные вспышки в десятки раз превышают энергию извергающегося вулкана.

Предвестником служит появление на Солнце крупных пятен, за которыми ученые могут наблюдать. Их столкновение и приводит к возникновению вспышки - 6 сентября, например, столкнулись две крупнейшие за несколько лет группы пятен.

Выброс в атмосферу Солнца большого количества заряженных частиц создает эффект ударной волны, которая прокатывается по межпланетному пространству со скоростью звука. Ее мощность может варьироваться в зависимости от мощности вспышки.

В чем особенность вспышки, зафиксированной 6 сентября?
Раньше ученые ориентировались на оптические признаки, пытаясь как-то охарактеризовать вспышку. Сейчас в мире принята унифицированная шкала.

Вспышки приводят к рентгеновскому излучению, которое Солнце в обычном состоянии не производит. Поэтому, если такие потоки начинают приходить, можно уверенно говорить, что происходит вспышка. Чем сильнее потоки излучения - тем сильнее происходят вспышки, - рассказывает Сергей Богачев, главный научный сотрудник Лаборатории рентгеновской астрономии Солнца ФИАН.

При этом уровень рентгеновского излучения обозначает предшествующая цифре буква латинского алфавита. Минимальный уровень обозначается буквой А, при каждой последующей букве мощность излучения увеличивается в 10 раз. Вспышка, которая произошла накануне, была оценена в X9,3 балла.

Самое высшее - это буква Х. То есть выше уже быть не может, это фактически граница этой шкалы, - говорит Сергей Богачев.

На что влияет солнечная активность?

В группе риска оказываются находящиеся на орбите космонавты, которым, в том числе, может грозить доза облучения. Кроме того, мощные вспышки могут привести к перебоям в работе автоматики и навигационной аппаратуры (как это случилось накануне) или повредить и спутники связи.

Космические аппараты не защищены атмосферой Земли или гравитационным полем, поэтому в ближайшие дни они, вероятно, будут работать в условиях повышенного риска, есть вероятность выхода из строя, - поясняет Сергей Богачев.

На Земле эффект от этой вспышки тоже будет чувствоваться, однако до нас, скорее всего, дойдут лишь ее отголоски. От солнечного воздействия планету защищают атмосфера и магнитное поле. Эти два «щита», по мнению Сергея Богачева, должны отработать корректно и в этот раз. Тем не менее, достигнув атмосферы Земли, «ударная волна» спровоцирует колебания, которые приведут к возникновению магнитных бурь - их и почувствуют метеочувствительные люди. Готовиться следует к тому, что последствия могут ощущаться вплоть до конца этой недели.

Вспышка уже изучена. Видно, что ближайшие три дня будут днями повышенной геомагнитной напряженности, - отметил эксперт.

Еще одно, менее известное последствие солнечной вспышки, - возникновение северного сияния: светиться начинает магнитное поле Земли, принявшее на себя удар солнечной «волны».

Как понять, что вы метеозависимы?

Чувствительность людей к метеоявлениям - не миф. В первую очередь от них страдают люди с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Однако реагировать на магнитные бури все могут по-разному. Кроме того, если кто-то «почувствует» вспышку сразу, для некоторых эффект может быть отложен на срок до нескольких дней.

Для того чтобы понять, подвержены ли вы влиянию солнечной активности и насколько, потребуется некоторое время понаблюдать за своим состоянием. Если вы периодически страдаете бессонницей, головными болями, перепадами давления, причем недомогание чаще всего случается неожиданно и без всяких видимых причин, скорее всего, вы метеозависимы.

Можно ли подготовиться ко вспышке?

Обратить внимание на свою метеозависимость стоит для того, чтобы постараться принять дополнительные меры перед усилением солнечной активности. Сегодня ученые могут предсказать большинство из вспышек - появление на Солнце новых пятен говорит о том, что происходит накопление энергии, которое вскоре может быть выброшено в результате очередного «солнечного взрыва».

Воздействия на Землю носят планетарный характер. Поэтому спрятаться нельзя, но можно принять меры предосторожности. Склонность к метеочувствительности у кого-то есть, а у кого-то нет. Те, у кого она есть, обычно про себя это знают. Поэтому, возможно, им просто стоит принять заранее или держать наготове препараты, которые они обычно принимают от головной боли или, например, от перепадов давления, - подытожил ученый.

Несмотря на то, что наше светило выглядит спокойным и постоянным, оно может иногда взрываться, выпуская огромное количество энергии — астрономы называют эти события солнечными вспышками. Вспышки происходят в атмосфере нашей звезды, а также в короне и хромосфере. Плазма нагревается до десятков миллионов градусов Кельвина, и частицы ускоряются почти до скорости света.

В одно мгновение выделяется 6 х 10*25 Дж энергии. Космические телескопы наблюдают яркие выбросы рентгеновского и ультрафиолетового излучения во время активности нашего светила.

Вспышки на Солнце сегодня и онлайн можно посмотреть ниже, информация выкладывается онлайн со спутника GOES 15. Их количество и сила меняется с 11-летним солнечным циклом.

Картинка обновляется автоматически

График магнитных бурь онлайн со спутника SWPC

GOES 15 — космический аппарат имеющий сложный рентгеновский телескоп для мониторинга и раннего обнаружения Солнечных вспышек, выбросов корональной массы и других явлений, которые влияют на космическую погоду Земли и окружающего пространства.

Мониторинг

При помощи графика ниже можно посмотреть силу Солнечных вспышек на каждый день. Условно они делятся на три класса: C, M, X, максимальное значение волны красной линии характеризует силу. Максимальная сила у класса Х.

Раннее предупреждение о вспышках важно, так как они влияют не только на безопасность людей на орбите (в частности МКС), но и на военную и коммерческую спутниковую связь. Кроме того, корональные выбросы массы могут повредить междугородние электрические сети, что может привести к значительным отключениям света.

Данные о вспышках сегодня со спутника GOES

На динамически обновляющемся изображении показаны данный по рентгеновскому излучению нашей звезды, с периодом обновления 5 минут. Данный обозначенные оранжевым, получены в полосе пропускания 0,5-4,0 ангстрем (0,05-0,4 нм), красным 1-8 ангстрем (0,1-0,8 нм).

Когда Солнце активно, они могут происходить довольно часто. Вспышки часто идут рука об руку с корональными выбросами массы. 2013 год будет представлять собой один из самых больших рисков при полете человека в космос. Когда мощный выброс корональной массы, направлен в сторону Земли, огромное количество излучения проходит в непосредственной близости от нашей планеты.

Так как частицы ускорены почти до скорости света, опасный шторм излучения придет через несколько минут после вспышки на поверхности Солнца.

Во время мощной Солнечной бури, астронавты будут иметь меньше, чем 15 минут, чтобы найти защиту, и не получить потенциально смертельную дозу радиации.


Так выглядят вспышки вблизи

Самая мощная вспышка, из когда-либо зарегистрированных, произошла 4 ноября 2003 года, во время высшей точки активности нашей звезды. Светило выбросило настолько огромное количество энергии, что повредило датчики на одном из геостационарных экологических спутников НАСА.

Данные за сегодня

На шкале, которая постоянно обновляется, существует 5 категорий (по степени возрастания мощности излучения): A, B, C, M и X. Также каждой вспышке присваивается определенное число. Для первых 4-х категорий это число от 0 до 10, а для категории X — от 0 и выше.

Энергия Солнца оказывает неоднозначное влияние на нашу планету. Она дает нам тепло, но в то же время может негативно влиять на самочувствие людей. Одна из причин отрицательного влияния - солнечные вспышки. Как они происходят? К каким последствиям они приводят?

Солнце и солнечная вспышка

Солнце является единственной звездой нашей системы, которая от него и получила название «солнечная». Оно обладает огромной массой и благодаря сильной гравитации удерживает вокруг себя все планеты Солнечной системы. Звезда представляет собой шар из гелия, водорода и других элементов (серы, железа, азота и т. д.), которые содержатся в меньшем количестве.

Солнце является главным источником света и тепла на Земле. Происходит это в результате постоянных термоядерных реакций, которые часто сопровождаются вспышками, появлением черных пятен, корональными выбросами.

Солнечные вспышки возникают над черными пятнами, излучая большое количество энергии. Их последствия раньше приписывались действию самих пятен. Явление обнаружено в 1859 году, но многие процессы, связанные с ним, только изучаются.

Солнечные вспышки: фото и описание

Действие явления непродолжительно - всего несколько минут. По сути, солнечная вспышка - это мощнейший взрыв, охватывающий все атмосферные слои светила. Они появляются в виде маленького протуберанца, который резко вспыхивает, излучая рентгеновские, радио- и ультрафиолетовые лучи.

Солнце вращается вокруг своей оси неравномерно. На полюсах его движение медленнее, чем на экваторе, поэтому в магнитном поле происходят скручивания. Взрыв происходит, когда напряжение в местах «скрутки» слишком сильное. В это время освобождаются миллиарды мегатонн энергии. Обычно вспышки происходят в нейтральной области между черными пятнами разной полярности. Их характер определяется фазой солнечного цикла.

В зависимости от силы рентгеновского излучения и яркости на пике активности, вспышки делят на классы. Мощность определяется в ваттах на квадратный метр. Самая сильная солнечная вспышка относится к Х классу, средняя обозначается буквой М, а слабая - С. Каждая из них в 10 раз отличается от предыдущей по рангу.

Влияние на Землю

Проходит приблизительно 7-10 минут прежде, чем Земля ощущает последствия взрыва на Солнце. Во время вспыхивания вместе с излучением выбрасывается плазма, которая формируется в плазменные облака. Солнечный ветер относит их в стороны Земли, вызывая на нашей планете

В космическом пространстве взрыв повышает что может сказаться на здоровье космонавтов, коснуться это может и летящих в самолете людей. Электромагнитная волна от вспышки вызывает помехи у спутников и другого оборудования.

На Земле вспышки могут сильно повлиять на самочувствие людей. Это проявляется в отсутствии концентрации, перепадах давления, головных болях, замедлении мозговой деятельности. Люди с ослабленным иммунитетом, психическими расстройствами, сердечно-сосудистыми нарушениями и хроническими заболеваниями особенно тонко ощущают деятельность солнца на себе.

Чувствительностью обладает и техника. Солнечная вспышка класса Х способна вывести из строя радиоприборы на всей Земле, средняя мощность взрыва затрагивает в основном полярные области.

Мониторинг

Самая мощная солнечная вспышка произошла в 1859 году, её часто называют Солнечным суперштормом или событием Каррингтона. Заметить её посчастливилось астроному Ричарду Каррингтону, в честь которого и назвали явление. Вспышка стала причиной Северного сияния, увидеть которое можно было даже на Карибских островах, а телеграфная система связи Северной Америки и Европы мигом вышла из строя.

Бури, подобные событию Каррингтона, происходят раз в 500 лет. Последствия для жизнедеятельности людей могут возникать и при незначительных вспышках, поэтому ученые заинтересованы в их предсказывании. Прогнозировать солнечную деятельность непросто, так как структура нашего светила очень неустойчива.

Активными исследованиями в этой области занимается NASA. При помощи анализа солнечного магнитного поля ученые уже научись узнавать про очередную вспышку, но точные прогнозы делать пока невозможно. Все предсказания являются очень приблизительными и сообщают о "солнечной погоде" только на короткие сроки, максимум до 3 дней.

Солнечные вспышки - это уникальные по своей мощности процессы выделения энергии (световой, тепловой и кинетической), в атмосфере Солнца . Вспышки так или иначе охватывают все слои солнечной атмосферы: фотосферу , хромосферу и корону Солнца . Продолжительность солнечных вспышек часто не превышает нескольких минут, а количество энергии, высвобождаемой за это время, может достигать биллионов мегатон в тротиловом эквиваленте. Солнечные вспышки , как правило, происходят в местах взаимодействия солнечных пятен противоположной магнитной полярности или, более точно, вблизи нейтральной линии магнитного поля, разделяющей области северной и южной полярности. Частота и мощность солнечных вспышек зависят от фазы солнечного цикла .

Энергия солнечной вспышки проявляется во множестве форм: в виде излучения (оптического, ультрафиолетового, рентгеновского и даже гамма), в виде энергичных частиц (протонов и электрона), а также в виде гидродинамических течений плазмы. Мощность вспышек часто определяют по яркости производимого ими рентгеновского излучения. Самые сильные солнечные вспышки относятся к рентгеновскому классу X. К классу M относятся солнечные вспышки , которые имеют мощность излучения в 10 раз меньшую, чем вспышки класса X, а к классу C - вспышки с мощностью в 10 раз меньше, чем вспышки класса M. В настоящее время классификация солнечных вспышек осуществляется по данным наблюдений нескольких искусственных спутников Земли, главным образом по данным спутников GOES.

Наблюдения солнечных вспышек в линии H-альфа

Солнечные вспышки часто наблюдаются с помощью фильтров, позволяющих выделить из общего потока излучения линию атома водорода H-альфа, расположенную в красной области спектра. Телескопы, работающие в линиии H-альфа, в настоящее время установлены в большинстве наземных солнечных обсерваторий, причем на некоторых из них фотографии Солнца в этой линии получаются каждые несколько секунд. Примером такой фотографии является изображение Солнца, показанное над этим текстом, которое получено в линии H-альфа в солнечной обсерватории Big Bear Solar Observatory . На нем хорошо виден выброс солнечного протуберанца во время лимбовой солнечной вспышки 10 октября 1971 года. Фильм (4.2MB mpeg) , записанный во время вспышки , показывает этот процесс в динамике.

В линии H-альфа часто наблюдаются так называемые двухленточные солнечные вспышки , когда во время вспышки в хромосфере образуются две протяженные яркие излучающие структуры, имеющие форму параллельных лент, вытянутых вдоль нейтральной линиии магнитного поля (линия, разделяющая группы солнечных пятен противоположной полярности). Характерным примером двухленточной солнечной вспышки является событие 7 августа 1972 года, показанное в следующем фильме (2.2MB mpeg) . Это очень известная вспышка , произошедшая между полетами Аполлона 16 (апрель) и Аполлона 17 (декабрь), последними путешествиями человека на Луну. Если бы была допушена ошибка в расчете времени полета, и один из экипажей оказался бы на поверхности Луны во время этой вспышки , то последствия оказались бы губительны для астронавтов. Впоследствии эта возможная ситуация легла в основу фантастического произведения "Космос" ("Space") Джеймса Миченер (James Michener), который описал вымышленную миссию Аполлона, потерявшего свой экипаж вследствие воздействия радиации от сильной солнечной вспышки .

Солнечные вспышки и магнитные поля

В настоящее время не вызывает сомнений, что ключ к пониманию солнечных вспышек следует искать в структуре и динамике магнитного поля Солнца. Известно, что если структура поля в окрестностях солнечных пятен становится очень сложной, то силовые линии могут начать пересоединяться друг с другом, что приводит к быстрому высвобождению магнитной энергии и энергии электрических токов, связанных с магнитным полем. В результате разнообразных физических процессов, эта первичная энергия поля превращается затем в тепловую энергию плазмы, энергию быстрых частиц и другие формы энергии, наблюдаемые в солнечной вспышке. Изучение этих процессов и установление причин, по которым начинается солнечная вспышка , является одной из основных задач современной физики Солнца, все еще далекой от окончательного ответа.