Interested Article - Солнечная вспышка

marybeth
  • 2020-01-23
  • 1

Солнечная вспышка, фотография спутника Hinode . Наблюдается как две узкие, яркие структуры около южной части солнечного пятна.

Со́лнечная вспы́шка — взрывной процесс выделения энергии (кинетической, световой и тепловой) в атмосфере Солнца . Вспышки так или иначе охватывают все слои солнечной атмосферы: фотосферу и корону Солнца . Солнечные вспышки часто, но не всегда, сопровождаются выбросом корональной массы . Энерговыделение мощной солнечной вспышки может достигать 6×10 25 Дж, что составляет около 1 ⁄ 6 энергии, выделяемой Солнцем за секунду, или 160 млрд мегатонн в тротиловом эквиваленте . Для сравнения, это составляет приблизительный объем мирового потребления электроэнергии за 1 миллион лет.

Под действием магнитного поля происходит неожиданное сжатие солнечной плазмы, образуется плазменный жгут или лента (могут достигать в длину десятков или сотен тысяч километров), что приводит к взрыву. Солнечная плазма в этой области может нагреваться до температур порядка 10 млн К. Возрастает кинетическая энергия выбросов веществ, движущихся в короне и уходящих в межпланетное пространство со скоростями до 1000 км/с. Получают дополнительную энергию и значительно ускоряются потоки электронов, протонов и других заряженных частиц. Усиливается оптическое, рентгеновское, гамма- и радиоизлучение.

Фотоны от вспышки достигают Земли примерно за 8,5 минут после её начала; далее в течение нескольких десятков минут доходят мощные потоки заряженных частиц, а облака плазмы от солнечной вспышки достигают нашей планеты только через двое-трое суток.

Описание

Фотография вспышки 1895 года.

Продолжительность импульсной фазы солнечных вспышек обычно не превышает нескольких минут, а количество энергии, высвобождаемой за это время, может достигать миллиардов мегатонн в тротиловом эквиваленте . Энергию вспышки традиционно определяют в видимом диапазоне электромагнитных волн по произведению площади свечения в линии излучения водорода Н α , характеризующей нагрев нижней хромосферы, на яркость этого свечения, связанную с мощностью источника.

В последние годы часто используют также классификацию, основанную на патрульных однородных измерениях на серии ИСЗ , главным образом GOES , амплитуды теплового рентгеновского всплеска в диапазоне энергий 0,5—10 кэВ (с длиной волны 0,5—8 ангстрем ). Классификация была предложена в 1970 году Д.Бейкером и первоначально основывалась на измерениях спутников «Solrad» . По этой классификации солнечной вспышке присваивается балл — обозначение из латинской буквы и индекса за ней. Буквой может быть A, B, C, M или X в зависимости от величины достигнутого вспышкой пика интенсивности рентгеновского излучения :

Буква Интенсивность в пике (Вт/м 2 )
A меньше 10 −7
B от 1,0×10 −7 до 10 −6
C от 1,0×10 −6 до 10 −5
M от 1,0×10 −5 до 10 −4
X больше 10 −4
Солнечная вспышка 14 декабря 2014 года: выброс отрывается от поверхности.

Индекс уточняет значение интенсивности вспышки и может быть от 1,0 до 9,9 для букв A, B, C, M и более — для буквы X. Так, например, вспышка 12 февраля 2010 года балла M8.3 соответствует пиковой интенсивности 8,3×10 −5 Вт/м 2 . Самой мощной (по состоянию на 2010 год ) зарегистрированной с 1976 года вспышке, произошедшей 4 ноября 2003 года , был присвоен балл X28 , таким образом, интенсивность её рентгеновского излучения в пике составляла 28×10 −4 Вт/м 2 . Регистрация рентгеновского излучения Солнца, так как оно полностью поглощается атмосферой Земли , стала возможной начиная с первого запуска космического аппарата « Спутник-2 » с соответствующей аппаратурой , поэтому данные об интенсивности рентгеновского излучения солнечных вспышек до 1957 года полностью отсутствуют.

Измерения в разных диапазонах длин волн отражают разные процессы во вспышках. Поэтому корреляция между двумя индексами вспышечной активности существует только в статистическом смысле, так для отдельных событий один индекс может быть высоким, а второй низким и наоборот.

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 11-летнего солнечного цикла .

Последствия

Солнечные вспышки имеют прикладное значение, например, при исследовании элементного состава поверхности небесного тела с разреженной атмосферой или при её отсутствии, выступая в роли возбудителя рентгеновского излучения для рентгенофлуоресцентных спектрометров , установленных на борту космических аппаратов. Жёсткое ультрафиолетовое и рентгеновское излучение вспышек — основной фактор, ответственный за формирование ионосферы, способный также существенно менять свойства верхней атмосферы: плотность её существенно повышается, что ведёт к быстрому снижению высоты орбиты ИСЗ. Сильнейшие потоки заряженных частиц во время солнечных вспышек зачастую повреждают спутники и приводят к авариям . Вероятность повреждения при солнечных вспышках современной электроники, содержащей в основном элементы КМОП, выше, чем ТТЛ, так как меньше пороговая энергия частиц, вызывающих сбой. Большой урон такие частицы наносят также солнечным панелям космических аппаратов . Плазменные облака, выбрасываемые во время вспышек, приводят к возникновению геомагнитных бурь , которые определённым образом влияют на технику и биологические объекты.

Прогнозирование

Современный прогноз солнечных вспышек даётся на основе анализа магнитных полей Солнца. Однако магнитная структура Солнца настолько неустойчива, что прогнозировать вспышку даже за неделю не представляется в настоящее время возможным. NASA даёт прогноз на очень короткий срок, от 1 до 3 дней: в спокойные дни на Солнце вероятность сильной вспышки обычно указывается в диапазоне 1—5 %, а в активные периоды она возрастает только до 30—40 % .

Самые мощные зафиксированные солнечные вспышки

Измерения мощности солнечных вспышек в рентгеновском диапазоне ведутся с 1975 года при помощи спутников GOES . В таблице ниже приведено 30 самых мощных вспышек c 1975 года, по данным этих спутников .

Огромные солнечные бури ( События Мияке ) произошли примерно в 660 году до н. э., в 774-775 и годах .

Комментарии

  1. Выбор для классификации вспышек рентгеновского диапазона обусловлен более точной фиксацией процесса: если в оптическом диапазоне даже крупнейшие вспышки увеличивают излучение на доли процентов, то в области мягкого рентгеновского излучения ( 1 нм ) — на несколько порядков, а жёсткое рентгеновское излучение спокойным Солнцем не создаётся вообще и образуется исключительно во время вспышек.

Примечания

  1. Воронцов-Вельяминов Б.А., Е.К. Страут. Астрономия базовый уровень 11 класс / зав. редакцией И.Г. Власова. — Дрофа, 2014, с изм. 2018. — С. 141.
  2. . Дата обращения: 29 марта 2008. 1 апреля 2008 года.
  3. Priest, Eric Ronald. Flare classification // . — Gordon and Breach Science Publishers , 1981. — С. 51. — ISBN 0677055307 . 12 апреля 2014 года.
  4. от 27 сентября 2011 на Wayback Machine (англ.)
  5. от 6 августа 2011 на Wayback Machine (англ.)
  6. ↑ Dorman, Lev I. Solar Neutron Event on 4 November, 2003 // . — Springer, 2010. — С. 310. — ISBN 9789048137367 .
  7. . Дата обращения: 26 апреля 2011. 13 октября 2014 года.
  8. С. И. Болдырев, Иванов-Холодный Г.с., О. П. Коломийцев, А. И. Осин. // Геомагнетизм И Аэрономия. — 2011. — Т. 51 , вып. 4 . — ISSN .
  9. . РИА Новости (20170907T1218). Дата обращения: 29 октября 2021. 29 октября 2021 года.
  10. . epizodsspace.airbase.ru . Дата обращения: 29 октября 2021. 20 февраля 2020 года.
  11. Богачёв С. А., Кириченко А. С. Солнечные вспышки // Земля и Вселенная. — 2013. — № 5 . — С. 3—15 . — ISSN .
  12. . Дата обращения: 7 сентября 2017. 1 июля 2017 года.
  13. . Дата обращения: 6 июля 2020. 15 августа 2021 года.
  14. O'Hare, Paschal et al. Multiradionuclide evidence for an extreme solar proton event around 2,610 B.P. (∼660 BC) (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America : journal. — 2019. — Vol. 116 , no. 13 . — P. 5961—5966 . — doi : . — Bibcode : . — . — PMC .
  15. Hayakawa, Hisashi et al. (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing , 2019. — Vol. 884 . — P. L18 . — doi : . — Bibcode : . 12 июня 2020 года.

Ссылки

Источник —

marybeth
  • 2020-01-23
  • 1
  • Tags:

Same as Солнечная вспышка

The title for the last searches