Ejecții de masă coronală (Ejecții de masă coronală sau CME) sunt volume gigantice de materie solară aruncate în spațiul interplanetar din atmosfera Soarelui în ca urmare a proceselor active care au loc în ea. Aparent, problema ejecțiilor coronale care ajung pe Pământ este cauza principală a perturbărilor în magnetosfera Pământului și a furtunilor magnetice. Natură emisii iar motivele pentru care apar nu sunt încă pe deplin înțelese. De exemplu, se știe de mult că ejecții de masă coronară adesea (poate întotdeauna) asociate cu erupții solare, dar mecanismul acestei conexiuni nu a fost încă stabilit. Nici măcar nu se știe dacă precede ejectie focar sau, dimpotrivă, este consecința acestuia.
Deși observațiile coroanei îndepărtate a Soarelui în timpul eclipselor datează de mii de ani, existența ejecții de masă coronară a rămas necunoscut până la începutul erei spațiale. Prima dovadă observațională a acestui fenomen a fost obținută cu aproximativ 35 de ani în urmă pe coronagraful stației orbitale solare OSO 7, care a funcționat pe orbită din 1971 până în 1973. Motivul pentru care deschiderea ejecții de masă coronară s-a întâmplat atât de târziu, este că faza totală a eclipselor de soare durează pe Pământ o perioadă foarte scurtă (doar câteva minute), ceea ce nu este suficient pentru a detecta ejecție coronară care durează câteva ore. În plus, coronagrafele de la sol nu pot detecta radiațiile slabe emisie datorită strălucirii strălucitoare a cerului. Coronagrafele instalate la bordul navelor spațiale nu prezintă acest dezavantaj și, prin urmare, oferă oportunități ample de cercetare. ejectii coronare.
Ejecție de masă coronală enormă, ciclu solar 23.
Ejecție de masă coronală pe 15 mai 2000. Instrument LASCO 3, observatorul solar spațial SOHO.
Erupțiile solare, numite ejecții de masă coronală (CME), sunt asociate cu ruperea liniilor închise de câmp magnetic deasupra suprafeței Soarelui. În funcție de energia realizată în timpul erupției, vântul solar din CME are viteze mari sau mici. Frecvența apariției CME este sincronă cu ciclul activității solare. Vântul solar moderat curge din razele coronale - structuri luminoase, dense. „Corona liniștită” dintre găuri și raze poate conduce, de asemenea, fluxuri lente de materie solară.
Proprietățile dinamice ale vântului solar sunt foarte strâns legate de coroană și câmpul său magnetic. O parte semnificativă a câmpului magnetic solar, întinzându-se, este dusă de vântul purtat de Soare. Sufla în toate direcțiile, umplând întreg spațiul circumsolar, întreg sistemul nostru planetar, cu particule încărcate, creând un câmp magnetic interplanetar întreținut de vânt.
„Furtuna căilor ferate”, 13 mai 1921. În acea zi, astronomii au observat o pată solară uriașă cu o rază de aproximativ 150 de mii de kilometri. Pe 15 mai a urmat o furtună geomagnetică, care a dezactivat jumătate din echipamentul căii ferate New York Central Railroad și a lăsat aproape toată Coasta de Est a Statelor Unite fără comunicații.
Erupții solare 21 iulie 2012. Regiunea solară activă 1520 a lansat o erupție uriașă de clasa X1.4 către Pământ, provocând aurore și perturbări grave în comunicațiile radio. Ecranele de clasa X sunt cele mai puternice dintre toate cunoscute în ceea ce privește intensitatea razelor X. Ei înșiși nu ajung de obicei pe Pământ, dar influența lor asupra câmpului magnetic nu poate fi subestimată.
Focarul din 1972 și Apollo 16. Călătoria prin spațiu în timpul activității solare maxime este extrem de periculoasă. În august 1972, echipajul Apollo 16 de pe Lună a scăpat de efectele unei erupții din clasa X2. Dacă astronauții ar fi fost mai puțin norocoși, ar fi primit o doză de radiații de 300 de rem, ceea ce aproape sigur i-ar fi ucis într-o lună.
Erupție solară de Ziua Bastiliei. Pe 14 iulie 2000, sateliții au detectat o erupție puternică de clasa X5.7 pe suprafața Soarelui. Ejecția a fost atât de puternică încât chiar și navele spațiale Voyager 1 și 2, situate la marginea sistemului solar, au detectat-o. Au existat întreruperi ale comunicațiilor radio pe tot Pământul, iar oamenii care zburau peste polii planetei au primit o doză de radiații – din fericire, una relativ mică.
Erupția solară din 9 august 2011 a marcat vârful ciclului solar actual, atingând o magnitudine de X6,9. A fost cea mai mare dintre emisiile din ciclul 24 detectate de noul satelit al NASA Solar Dynamics Observatory. Erupția a ionizat atmosfera superioară a Pământului, provocând interferențe în comunicațiile radio.
Cel mai mare focar din 2015 a avut loc pe 7 mai. Puterea sa a atins „doar” clasa X2.7, dar aceasta a fost suficientă pentru a provoca aurore strălucitoare și întreruperi de comunicare. Și în plus, există fotografii frumoase de la sateliți de observare.
Erupția solară din 5 decembrie 2006 a atins o putere record de X9, dar din fericire nu a fost îndreptată spre Pământ. Planeta noastră, în principiu, este o „țintă” destul de mică, cu care umanitatea este foarte norocoasă. Două sonde solare STEREO lansate recent pe orbită au urmărit evenimentul de la început până la sfârșit.
Furtuna geomagnetică din 13 martie 1989 a demonstrat cât de periculoase pot deveni furtunile solare. Impactul focarului X15 a provocat întreruperi de curent pentru milioane de canadieni din Montreal și zona înconjurătoare Quebec. Rețelele electrice din nordul Statelor Unite abia au rezistat șocului electromagnetic. Peste tot în lume, comunicațiile radio au fost întrerupte și aurora se răspândea.
Explozia de Halloween din octombrie 2003 a fost una dintre cele mai puternice furtuni solare din clasa X45 înregistrate vreodată. În cea mai mare parte, a ratat Pământul, dar ejecțiile de masă coronală au deteriorat un număr de sateliți și au cauzat întreruperi în comunicațiile telefonice și mobile.
Superfurtuna lui Carrington. La 1 septembrie 1859, astronomul Richard Carrington a observat cea mai strălucitoare erupție, a cărei ejecție coronală a ajuns pe Pământ în doar 18 ore. Rețelele de telegraf au eșuat în toată Europa și în Statele Unite, iar unele stații au luat foc din cauza scurtcircuitelor. Acea ejecție nu a fost cea mai mare, în jurul valorii de X10, dar a lovit Pământul la momentul perfect și a provocat cele mai multe distrugeri.
Puterea „furtunilor solare” ajunge la miliarde de megatone de TNT – atât de multă energie ar putea consuma întreaga noastră civilizație într-un milion de ani. Ejecțiile de masă coronală sunt reprezentate în principal de radiația electromagnetică, care, atunci când lovește cu precizie Pământul, provoacă furtuni geomagnetice. Consecințele sunt întreruperi ale comunicării și defecțiunile electronice. Având în vedere că în fiecare an omenirea se bazează din ce în ce mai mult pe tehnologie, o furtună geomagnetică puternică poate provoca un adevărat haos. Iată cele mai puternice 10 furtuni solare din ultimele două secole.
Erupții solare
|
Date din experimentul SPIRIT (FIAN) - pe satelitul CORONAS-F - Flash 28.10.03, 11:00 UT X17.2/4B, S16E08 – UV (linia MgXII - 8.42 A). |
O erupție solară este o manifestare puternică a SA cauzată de apariția unei configurații instabile a câmpului magnetic într-o regiune activă a Soarelui. Erupțiile sunt observate sub forma unei creșteri bruște a luminozității cromosferei solare, iar în timpul evenimentelor puternice, a fotosferei. Erupția durează de la câteva minute la zeci de minute și este însoțită de eliberarea de energie de până la 10 26 J sub forma unei ejecții coronale de masă și a unui flux de raze cosmice, radiații electromagnetice în toate domeniile de la ultraviolete, raze X. și radiația gamma pentru a măsura undele radio. |
Ce determină gradul de geoeficacitate al erupțiilor solare?
Nu orice erupție care are loc pe Soare afectează starea NEC, adică este geoeficientă. Geoeficacitatea evenimentelor de flare este determinată în principal de putere (intensitate) și localizare pe discul solar. Desigur, cu cât erupția este mai puternică, cu atât mai puternic va fi impactul pe care îl poate avea asupra NEO, cu condiția ca particulele formate în ea să ajungă pe orbita Pământului. Conform unor studii recente, erupțiile cu raze X deasupra M5 care apar pe jumătatea vestică a discului solar (de exemplu) au o eficiență maximă.
(Pentru mai multe detalii, vezi materialele pe tema „Raze cosmice solare”).
Ejecții de masă coronală (CME)
În anii 90 În secolul al XX-lea, a devenit clar că o sursă importantă de perturbări geoeficiente nu sunt doar erupțiile solare, ci și ejecțiile gigantice de materie din coroana solară, așa-numita ejecții de masă coronală (CME). Schematic, un CME arată ca o buclă de câmp magnetic închisă desprinsă de Soare, purtând un aglomerat de materie coronală (vezi Figura 2).
Proeminențe eruptive
Proeminențe eruptive (EP)- sunt formațiuni mari din atmosfera solară, care se deosebesc de materia înconjurătoare prin densitate crescută și temperatură scăzută; cel mai vizibil tip de activitate în coroana solară. Întrebarea gradului de influență a proeminențelor asupra vremii spațiale (directă sau indirectă, ca una dintre posibilele cauze ale apariției (CME)) rămâne deschisă astăzi.
Un exemplu de eveniment în care dezintegrarea unui filament (un filament este o proeminență observată în proiecția pe discul solar) a devenit sursa unei creșteri a fluxurilor SCR în spațiul apropiat este evenimentul din 14-17 aprilie 1994. Dar trebuie remarcat faptul că astfel de evenimente sunt relativ rare.
Vânt solar de mare viteză
Vântul solar este bimodal, un amestec de curgeri lente și rapide. Debitul de mare viteză, la rândul său, este împărțit în fluxuri cvasi-staționare și sporadice, care au naturi diferite. Fluxuri cvasi-staţionare de mare viteză plasma solară responsabilă de perturbațiile geomagnetice recurente sunt observate mai sus orificii coronare. Aici viteza este crescută la 700-1000 km/s, densitatea este redusă (3-4 cm -3). Debite sporadice de mare viteză- formațiuni de structură relativ scurte și complexe, responsabile de perturbații magnetosferice sporadice, în special cu acestea sunt asociate furtuni magnetice mari.
Viteza vântului solar în fluxuri sporadice atinge 1200 km/s; se formează o undă de șoc la marginea anterioară și înaintea acesteia.
Orificii coronale
Găuri coronale (CH)− acestea sunt regiuni ale coroanei solare cu o temperatură relativ scăzută (0,8 × 10 6 K), densitate scăzută și un câmp magnetic îndreptat aproximativ radial de la Soare. În fotografiile cu raze X, CD-urile apar întunecate în comparație cu alte regiuni ale coroanei (vezi figura). CH par să existe întotdeauna în regiunile polare ale Soarelui și uneori continuă în regiunea de latitudini joase, unde se pot forma CH izolate.
Până când au apărut datele de la aceste două stații, nimeni nu și-a dat seama că ejecțiile de masă coronară erau atât de importante și de răspândite.
Deoarece discul de eclipsare al coronagrafului decupează discul strălucitor al Soarelui din câmpul vizual al instrumentului, observațiile sursei unei ejecții coronare pe suprafața solară folosind un coronagraf sunt imposibile și se fac presupuneri cu privire la posibila sa sursă. pe baza observaţiilor efectuate de alte instrumente la alte lungimi de undă. Această dificultate fundamentală duce la faptul că, din observațiile prin satelit din apropierea Pământului, într-un număr de cazuri se dovedește a fi imposibil să se determine direcția de mișcare a ejectei: dacă se deplasează spre Pământ sau se îndepărtează de Pământ. Pentru a depăși această dificultate, se folosesc în prezent o pereche de nave spațiale ale proiectului STEREO, care sunt separate la unghiuri mari pe orbita Pământului.
Vezi si
Scrieți o recenzie despre articolul „Ejectii de masă coronală”
Note
Literatură
- Brueckner G. E.(engleză) // Gordon Newkirk Jr. (ed.), Tulburări coronale, Simpozionul IAU nr. 57, ținută la Surfers Paradise, Queensland, Australia, 7-11 septembrie 1973, pp. 333–334, Reidel, Dordrecht; Boston. - 1974.
- Rainer Schwenn.(engleză) // Living Rev. Fizica solară. ( Engleză), 3, (2006), 2. [Articol online]. - 2006-2010.
- . Enciclopedia Soarelui. Laborator de astronomie solară cu raze X, Institutul de fizică Lebedev (TESIS).
|
|||||||||||||||||||||||||||||
Extras care caracterizează ejecțiile de masă coronală
„Amintește-ți că vei fi responsabil pentru toate consecințele”, a spus prințul Vasily cu severitate, „nu știi ce faci”.- Femeie ticăloasă! - țipă prințesa, repezindu-se brusc spre Anna Mihailovna și smulgând servieta.
Prințul Vasili și-a lăsat capul în jos și și-a întins brațele.
În acel moment ușa, ușa aceea groaznică la care se uita Pierre de atâta vreme și care se deschisese atât de liniștit, repede și zgomotos, căzu înapoi, lovindu-se de perete, iar prințesa mijlocie a fugit de acolo și și-a strâns mâinile.
- Ce faci! – spuse ea disperată. – II s"en va et vous me laissez seule. [El moare, iar tu mă lași în pace.]
Prințesa cea mai mare și-a scăpat servieta. Anna Mikhailovna s-a aplecat repede și, luând obiectul controversat, a fugit în dormitor. Prințesa cea mai mare și prințul Vasily, venind în fire, au urmat-o. Câteva minute mai târziu, cea mai mare prințesă a ieșit prima de acolo, cu o față palidă și uscată și o buză inferioară mușcată. La vederea lui Pierre, chipul ei exprima o furie incontrolabilă.
„Da, bucură-te acum”, a spus ea, „ai așteptat asta.”
Și, izbucnind în plâns, și-a acoperit fața cu o batistă și a fugit din cameră.
Prințul Vasily a ieșit pentru prințesă. Se clătină spre canapeaua unde stătea Pierre și căzu pe ea, acoperindu-și ochii cu mâna. Pierre observă că era palid și că maxilarul inferioară îi sărea și tremura, ca într-un tremur febril.
- Ah, prietene! - spuse el, luându-l pe Pierre de cot; iar în vocea lui era o sinceritate şi o slăbiciune pe care Pierre nu le observase niciodată până atunci. – Cât de mult păcătuim, cât de mult amăgim și toate pentru ce? Am şaizeci de ani, prietene... La urma urmei, pentru mine... Totul se va sfârşi în moarte, asta e. Moartea este groaznică. - El a plâns.
Anna Mikhailovna a fost ultima care a plecat. Se apropie de Pierre cu pași liniștiți și lenți.
„Pierre!...”, a spus ea.
Pierre o privi întrebător. Ea sărută fruntea tânărului, umezindu-o cu lacrimile ei. Ea făcu o pauză.
– II n "est plus... [Era plecat...]
Pierre o privi prin ochelari.
- Allons, je vous reconduirai. Tachez de pleurer. Rien ne soulage, comme les larmes. [Hai, te iau cu tine. Încearcă să plângi: nimic nu te face să te simți mai bine decât lacrimile.]
L-a condus în sufrageria întunecată și Pierre s-a bucurat că nimeni de acolo nu i-a văzut fața. Anna Mihailovna l-a părăsit, iar când s-a întors, el, cu mâna sub cap, dormea adânc.
A doua zi dimineața, Anna Mihailovna i-a spus lui Pierre:
- Oui, mon cher, c"est une grande perte pour nous tous. Je ne parle pas de vous. Mais Dieu vous soutndra, vous etes jeune et vous voila a la tete d"une immense fortune, je l"espere. Le testament n"a pas ete encore ouvert. Je vous connais assez pour savoir que cela nu vă tourienera pas la tete, mais cela vous impose des devoirs, et il faut etre homme. [Da, prietene, aceasta este o mare pierdere pentru noi toți, ca să nu mai vorbim de tine. Dar Dumnezeu te va sprijini, ești tânăr, iar acum ești, sper, proprietarul unei bogății enorme. Testamentul nu a fost încă deschis. Te cunosc destul de bine și sunt sigur că asta nu-ți va întoarce capul; dar asta îți impune responsabilități; și trebuie să fii bărbat.]
Pierre a tăcut.
– Peut etre plus tard je vous dirai, mon cher, que si je n"avais pas ete la, Dieu sait ce qui serait arrive. Vous savez, mon oncle avant hier encore me promettait de ne pas oublier Boris. Mais il n"a pas eu le temps. J "espere, mon cher ami, que vous remplirez le desir de votre pere. [După, poate vă voi spune că dacă nu aș fi fost acolo, Dumnezeu știe ce s-ar fi întâmplat. Știți că unchiul din a treia zi El mi-a promis să nu-l uit pe Boris, dar nu a avut timp. Sper, prietene, să-ți îndeplinești dorința tatălui tău.]
Pierre, neînțelegând nimic și în tăcere, roșind timid, se uită la prințesa Anna Mihailovna. După ce a vorbit cu Pierre, Anna Mikhailovna s-a dus la Rostov și s-a culcat. Trezindu-se dimineața, ea le-a povestit familiei Rostovi și tuturor prietenilor ei detaliile morții contelui Bezukhy. Ea a spus că contele a murit așa cum a vrut ea să moară, că sfârșitul lui nu a fost doar emoționant, ci și edificator; Ultima întâlnire dintre tată și fiu a fost atât de emoționantă încât nu și-a putut aminti de el fără lacrimi și că nu știe cine s-a purtat mai bine în aceste momente groaznice: tatăl, care și-a amintit totul și toată lumea în așa fel în ultimele minute și asemenea cuvinte înduioșătoare i-au fost rostite fiului său, sau lui Pierre, căruia i-a fost păcat să vadă cum a fost ucis și cum, în ciuda acestui fapt, a încercat să-și ascundă tristețea pentru a nu-și supăra tatăl aflat pe moarte. „C"est penible, mais cela fait du bien; ca eleve l"ame de voir des hommes, comme le vieux comte et son digne fils,” [It’s hard, but it’s saving; sufletul se ridică când vezi oameni ca bătrânul conte și vrednicul lui fiu”, a spus ea. Ea a vorbit și despre acțiunile prințesei și ale prințului Vasily, nu aprobându-le, ci în mare secret și în șoaptă.
În Munții Cheli, moșia prințului Nikolai Andreevich Bolkonsky, sosirea tânărului prinț Andrei și a prințesei era așteptată în fiecare zi; dar așteptarea nu a perturbat ordinea ordonată în care se desfășura viața în casa bătrânului prinț. Generalul-șef Prințul Nikolai Andreevici, poreclit în societate le roi de Prusse, [regele Prusiei] din vremea când a fost exilat în sat sub Paul, a trăit continuu în Munții Săi Cheli împreună cu fiica sa, Prințesa Marya și cu tovarășul ei, m lle Bourienne. [Mademoiselle Bourien.] Și în timpul noii domnii, deși i s-a permis intrarea în capitale, a continuat să locuiască și în mediul rural, spunând că dacă cineva are nevoie de el, atunci va călători o sută și jumătate de mile de la Moscova la Bald. Munți, dar ce-ar el nu este nevoie de nimeni sau nimic. El a spus că există doar două izvoare ale viciilor umane: lenevia și superstiția și că există doar două virtuți: activitatea și inteligența. El însuși s-a implicat în creșterea fiicei sale și, pentru a-și dezvolta ambele virtuți principale, până la vârsta de douăzeci de ani, i-a dat lecții de algebră și geometrie și i-a distribuit întreaga viață în studii continue. El însuși era în permanență ocupat fie să-și scrie memoriile, fie să calculeze matematică superioară, fie să învârte cutii de tabaturi pe o mașină, fie să lucreze în grădină și să observe clădirile care nu se opreau pe moșia lui. Întrucât principala condiție a activității este ordinea, ordinea în modul său de viață a fost adusă la cel mai mare grad de precizie. Călătoriile lui la masă au avut loc în aceleași condiții neschimbate, și nu numai la aceeași oră, ci și în același minut. Cu oamenii din jurul său, de la fiica sa până la slujitorii săi, prințul era aspru și invariabil exigent și, prin urmare, fără a fi crud, a stârnit teamă și respect pentru sine, pe care cel mai crud om nu le-a putut realiza cu ușurință. În ciuda faptului că era pensionar și că acum nu avea nicio importanță în treburile statului, fiecare șef al provinciei în care se afla moșia prințului, considera de datoria lui să vină la el și, la fel ca un arhitect, grădinar sau prințesa Marya, aștepta ora stabilită a apariției prințului în camera înaltă a ospătarului. Și toți cei din această chelneriță au experimentat același sentiment de respect și chiar de teamă, în timp ce ușa enorm de înaltă a biroului se deschidea și apărea silueta scurtă a unui bătrân cu perucă pudrată, cu mâinile mici uscate și sprâncenele cenușii căzute, care uneori, în timp ce se încruntă, ascundea strălucirea oamenilor deștepți și cu siguranță ochi tineri, strălucitori.
Există, de asemenea, un flux constant de particule sub formă de vânt solar, erupții solare imprevizibile și ejecții de masă coronală. Toate acestea se încadrează în definiția „vemei spațiale”.
Pete solare
Pe măsură ce studiezi suprafața Soarelui, poți observa mici zone întunecate pe ea. Ele variază ca dimensiune și locație. În mod obișnuit, aceste pete sunt concentrate în zone deasupra și sub ecuator. Ele se formează ca urmare a interacțiunii plasmei de pe suprafața Soarelui cu un câmp magnetic.
Petele solare sunt zone de pe Soare a căror temperatură este semnificativ mai scăzută decât alte zone. Temperatura în aceste zone ajunge la 3.527 de grade Celsius, ceea ce este cu aproape 1.727 de grade mai puțin decât în alte părți ale Soarelui. Totuși, nu lăsa cifrele să te păcălească. Dacă am avea ocazia să contemplăm o pată solară pe cerul nopții, aceasta ar străluci de 10 ori mai puternic decât luna plină. În comparație cu Soarele, al cărui diametru este de 1.392 milioane de kilometri, petele solare pot părea de dimensiuni mici. De regulă, aceste zone ocupă mai puțin de 4% din discul vizibil al Soarelui. Ele sunt comparabile cu diametrul lui Neptun, cea mai mică dintre planetele gazoase. Cu toate acestea, durata de viață a petelor solare, indiferent de locație, nu depășește câteva săptămâni.
Ciclul solar, care se referă la ciclul activității solare, durează 11 ani. Ultimul ciclu solar a început în ianuarie 2008 și a atins apogeul în 2013. În ciuda nivelului scăzut de activitate solară, oamenii de știință au observat cea mai mare pată solară din istorie în noiembrie 2014. Era comparabil cu Jupiter.
Erupții solare
Câmpurile magnetice intense din regiunile petelor solare conduc, de asemenea, la explozii cunoscute sub numele de erupții solare. Energia este eliberată spre exterior cu o forță care depășește eliberarea de energie a milioane de bombe cu hidrogen.
Temperatura părții exterioare a atmosferei solare, cunoscută sub numele de coroană, atinge de obicei câteva milioane K în momentul erupțiilor solare. milioane K. Potrivit NASA, energia eliberată într-o erupție solară este „echivalentă cu energia eliberată de detonarea simultană a unui milion de bombe cu hidrogen de 100 de megatone”.
Cele mai mari erupții solare au un impact semnificativ asupra Pământului. Ele pot provoca furtuni de radiații pe termen lung în atmosfera superioară și pot provoca încetarea comunicațiilor radio. Erupțiile moderate pot provoca, de asemenea, scurte întreruperi radio în regiunile polare și ocazional furtuni minore de radiații.
Ejecții de masă coronală
În timpul erupțiilor solare, energia magnetică care se acumulează în regiunile active ale Soarelui este realizată în mare parte sub formă de radiație electromagnetică. În timpul ejecțiilor de masă coronală, este folosit pentru a accelera mase de materie din scoarța solară.
La fel ca erupțiile solare, ejecțiile de masă coronală cresc radiația în straturile exterioare ale atmosferei Pământului, afectând astronauții și semnalele radio. Cu toate acestea, spre deosebire de erupții, acestea aduc și particule încărcate de materie care interacționează cu câmpul din jurul planetei noastre. Rezultatele unor astfel de interacțiuni pot varia în funcție de dimensiunea, viteza și puterea magnetică a particulelor în cauză.
