Kaip veikia saulės žybsniai

Kokią riziką kelia saulės žybsniai?

VICTOR HABBICK VISIONS / Getty Images

Staigus ryškumo blyksnis Saulės paviršiuje vadinamas saulės blyksniu. Jei efektas matomas žvaigždutėje, be Saulė , reiškinys vadinamas žvaigždžių pliūpsniu. Žvaigždžių ar saulės blyksniai išskiria didžiulį kiekį energijos , paprastai 1 × 10²⁵ džaulių , plataus spektro bangos ilgiai ir dalelės. Toks energijos kiekis prilygsta 1 milijardo megatonų trotilo sprogimui arba dešimties milijonų ugnikalnių išsiveržimams. Be šviesos, saulės pliūpsnis gali išmesti į erdvę atomus, elektronus ir jonus, taip vadinama vainikinės masės išmetimu. Kai daleles išskiria Saulė, jos gali pasiekti Žemę per dieną ar dvi. Laimei, masė gali būti išstumta į išorę bet kuria kryptimi, todėl Žemė ne visada paveikiama. Deja, mokslininkai negali prognozuoti protrūkių, tik įspėja, kai jie įvyksta.

Pirmasis buvo pastebėtas galingiausias saulės blyksnis. Įvykis įvyko 1859 m. rugsėjo 1 d. ir vadinamas Saulės audra 1859 m. arba „Carrington Event“. Apie tai nepriklausomai pranešė astronomas Richardas Carringtonas ir Richardas Hodgsonas. Šis pliūpsnis buvo matomas plika akimi, suliepsnojo telegrafo sistemas ir sukūrė pašvaistę iki pat Havajų ir Kubos. Nors tuo metu mokslininkai neturėjo galimybės išmatuoti saulės pliūpsnio stiprumo, šiuolaikiniai mokslininkai sugebėjo atkurti įvykį, remdamiesi nitratais ir izotopu. berilis-10 pagamintas iš radiacijos. Iš esmės pliūpsnio įrodymai buvo išsaugoti Grenlandijos lede.

Kaip veikia saulės žybsnis

Kaip ir planetos, žvaigždės susideda iš kelių sluoksnių. Saulės žybsnio atveju paveikiami visi Saulės atmosferos sluoksniai. Kitaip tariant, energija išsiskiria iš fotosferos, chromosferos ir vainiko. Paūmėjimai linkę atsirasti šalia saulės dėmių , kurios yra intensyvių magnetinių laukų sritys. Šie laukai susieja Saulės atmosferą su jos vidumi. Manoma, kad blyksniai atsiranda dėl proceso, vadinamo magnetiniu susijungimu, kai magnetinės jėgos kilpos nutrūksta, vėl susijungia ir išleidžia energiją. Kai korona staiga išskiria magnetinę energiją (staiga reiškia per kelias minutes), šviesa ir dalelės įsibėgėja į erdvę. Atrodo, kad išsiskyrusios medžiagos šaltinis yra medžiaga iš nesusijusio spiralinio magnetinio lauko, tačiau mokslininkai iki galo neišsiaiškino, kaip veikia blykstės ir kodėl kartais išsiskiria daugiau dalelių nei jų kiekis vainikinėje kilpoje. Plazma paveiktoje zonoje pasiekia temperatūrą dešimčių milijonų kelvinų , kuris yra beveik toks pat karštas kaip Saulės šerdis.Intensyvi energija elektronus, protonus ir jonus pagreitina beveik iki šviesos greičio. Elektromagnetinė radiacija apima visą spektrą – nuo ​​gama spindulių iki radijo bangų. Dėl energijos, išsiskiriančios matomoje spektro dalyje, kai kuriuos saulės blyksnius galima stebėti plika akimi, tačiau didžioji dalis energijos yra už matomo diapazono ribų, todėl blyksniai stebimi naudojant mokslinius prietaisus. Nesvarbu, ar saulės pliūpsnį lydės vainikinės masės išmetimas, ar ne. Saulės žybsniai taip pat gali išsklaidyti pliūpsnį, dėl kurio medžiaga išsviedžiama greičiau nei saulės spinduliai. Iš blyksnio purslų išsiskiriančios dalelės gali pasiekti 20–200 kilometrų per sekundę (kps) greitį. Norėdami tai pažvelgti į perspektyvą, šviesos greitis yra 299,7 kps!

Kaip dažnai kyla saulės pliūpsniai?

Mažesni saulės blyksniai įvyksta dažniau nei dideli. Bet kokio pliūpsnio dažnis priklauso nuo Saulės aktyvumo. Po 11 metų saulės ciklo aktyvioje ciklo dalyje gali būti keli pliūpsniai per dieną, o ramioje fazėje – mažiau nei vienas per savaitę. Didžiausio aktyvumo metu gali būti 20 signalų per dieną ir daugiau nei 100 per savaitę.

Kaip klasifikuojami saulės blyksniai

Ankstesnis saulės blyksnių klasifikavimo metodas buvo pagrįstas saulės spektro Hα linijos intensyvumu. Šiuolaikinė klasifikavimo sistema suskirsto blyksnius pagal jų didžiausią 100–800 pikometrų rentgeno spindulių srautą, kaip pastebėjo aplink Žemę skriejantys erdvėlaiviai GOES.

klasifikacija	Didžiausias srautas (vatai kvadratiniam metrui)
A	<10−7
B	10−7– 10−6
C	10−6– 10−5
M	10−5– 10−4
X	> 10−4

Kiekviena kategorija toliau reitinguojama tiesine skale, kad X2 blyksnis būtų dvigubai stipresnis nei X1 blyksnis.

Įprasta saulės žybsnių rizika

Saulės žybsniai sukuria vadinamąjį saulės orą Žemėje. Saulės vėjas veikia Žemės magnetosferą, gamina aurora borealis ir australis, o palydovams, erdvėlaiviams ir astronautams kelia radiacijos pavojų. Didžiausia rizika kyla objektams, esantiems žemoje orbitoje, tačiau Saulės žybsnių išmetimai iš vainikinės masės gali išmušti Žemės energijos sistemas ir visiškai išjungti palydovus. Jei palydovai nukristų, mobilieji telefonai ir GPS sistemos būtų be priežiūros. The ultravioletinė šviesa irrentgeno spinduliaiskleidžiami blykstės sutrikdo tolimojo nuotolio radijo ryšį ir gali padidinti saulės nudegimo bei vėžio riziką.

Ar Saulės žybsnis gali sunaikinti Žemę?

Žodžiu: taip. Nors pati planeta išgyventų susidūrus su „superliepsniu“, atmosfera gali būti bombarduojama radiacija ir visa gyvybė gali būti išnaikinta. Mokslininkai pastebėjo, kad superblyksniai iš kitų žvaigždžių sklinda iki 10 000 kartų galingesni nei įprastas saulės blyksnis. Nors dauguma šių pliūpsnių atsiranda žvaigždėse, kurių magnetiniai laukai yra galingesni nei mūsų Saulės, maždaug 10 % atvejų žvaigždė yra panaši į Saulę arba už ją silpnesnė. Tyrinėdami medžių žiedus, mokslininkai mano, kad Žemė patyrė du mažus superblyksnius – vieną 773 m. e. m. ir kitą 993 m. e. m.. Gali būti, kad superblykstelėjimo galime tikėtis maždaug kartą per tūkstantmetį. Išnykimo lygio superblyksnio tikimybė nežinoma.

Netgi įprasti protrūkiai gali turėti pražūtingų pasekmių. NASA atskleidė, kad Žemė vos nepastebėta katastrofiškas saulės blyksnis 2012 m. liepos 23 d. Jei gaisras būtų įvykęs tik prieš savaitę, kai jis buvo nukreiptas tiesiai į mus, visuomenė būtų sugrąžinta į tamsiuosius amžius. Intensyvi spinduliuotė būtų išjungusi elektros tinklus, ryšį ir GPS pasauliniu mastu.

Kokia tokio įvykio tikimybė ateityje? Fizikas Pete'as Rile'as apskaičiavo, kad žalingo saulės pliūpsnio tikimybė yra 12% per 10 metų.

Kaip nuspėti saulės pliūpsnius

Šiuo metu mokslininkai negali tiksliai numatyti saulės pliūpsnio. Tačiau didelis saulės dėmių aktyvumas yra susijęs su didesne blyksnių atsiradimo tikimybe. Saulės dėmių, ypač delta dėmių, stebėjimas naudojamas apskaičiuojant pliūpsnio tikimybę ir jo stiprumą. Jei prognozuojamas stiprus pliūpsnis (M arba X klasė), JAV nacionalinė vandenynų ir atmosferos administracija (NOAA) paskelbia prognozę / įspėjimą. Paprastai įspėjimas leidžia pasiruošti 1-2 dienas. Jei įvyksta Saulės žybsnis ir vainikinės masės išmetimas, blyksnio poveikio Žemei stiprumas priklauso nuo išleidžiamų dalelių tipo ir nuo to, kaip tiesiogiai blyksnis nukreiptas į Žemę.

Šaltiniai

• “ „Big Sunspot 1520“ išleidžia X1.4 klasės pliūpsnį su į žemę nukreiptu CME “. NASA. 2012 m. liepos 12 d.
• „1859 m. rugsėjo 1 d. Saulėje matyto išskirtinio išvaizdos aprašymas“, Karališkosios astronomijos draugijos mėnesiniai pranešimai, v20, p. 13+, 1859 m.
• Karoffas, Kristupas. „Stebėjimo įrodymai, kad suaktyvėjo superblyksnių žvaigždžių magnetinis aktyvumas“. Nature Communications tomas 7, Mads Faurschou Knudsen, Peter De Cat ir kt., Straipsnio numeris: 11058, 2016 m. kovo 24 d.