Космос

Гігантська діра на сонці викличе потужний магнітну бурю 31 березня 2023: сонячні вітри зі швидкістю 1,8 млн миль викличуть північне сяйво

Незважаючи на те, що дірка на поверхні Сонця знаходиться на відстані 93 мільйонів миль, вона може завдати шкоди Землі в кінці цього тижня.

Друга дірка в 20 разів більше Землі. Він вивільняє сонячні вітри зі швидкістю 1,8 мільйона миль на годину, які повинні досягти нашої планети в п’ятницю. Фото: spaceweather. com

Обсерваторія сонячної динамикиНАСАопубликовала

Ця величезна діра, відома як корональна діра,випустила сонячні вітри зі швидкістю 1,8 мільйона миль в годину до нашої планети, які вплинуть на нас в п’ятницю.

Корональні діри – звичайне явище на Сонці – це області відкритого магнітного поля, з яких високошвидкісний сонячний вітер рветься в космос.

Хотясолнечные вітри викликають гарні прояви природного світла, називаються полярними сияниямив небі, вони також можуть порушити роботу супутників в космосі, електричних мереж і навігаційних систем GPS.

Нова корональна діра слід за ще більшою – приблизно в 30 разів більше Землі, яка була помічена 23 березня, котораявыпустила сонячні вітри, що викликали приголомшливі полярні сяйва на півдні до Арізони.

«Газоподібний матеріал тече з відносно невеликою діри в атмосфері Сонця, тепер звернена до нашої планети», – сказав SpaceWeather. com.

«Арктичні полярні сяйва вірогідні, коли приходить сонячний вітер».

ЩО ТАКЕ КОРОНАЛЬНІ ДІРИ?

Корональні діри – це області відкритих магнітних полів, які з’являються як темні області в короні – самої зовнішньої частини атмосфери Сонця.

Вони здаються темними на оптичних і рентгенівських зображеннях та характеризуються більш низькими температурами і щільністю, ніж навколишні частини корони.

Деякі корональні діри настільки великі, що займають приблизно чверть поверхні Сонця.

Корональні діри були вперше виявлені Скайлеб НАСА на початку 1970-х років, але вчені досі не зовсім впевнені, що викликає їх формування.

Вони можуть з’являтися в будь-який час сонячного циклу – циклу, через яку проходить магнітне поле Сонця приблизно кожні 11 років – але вони найбільш поширені під час спадної фази циклу.

Поточний сонячний цикл, пронумерований 25, почався в 2019 році і, як очікується, триватиме приблизно до 2030 року.

ЧОМУ КОРОНАЛЬНІ ДІРИ ВИКЛИКАЮТЬ ЗАНЕПОКОЄННЯ?

Сонце постійно випускає гарячі гази зі своєї поверхні, стійкий потік частинок – в основному протонів і електронів – відомий як сонячний вітер.

Коли Сонце обертається, воно заводить свої лінії магнітного поля над своїми полярними областями у велику обертається спіраль, створюючи цей постійний потік вітру.

Сонячний вітер дуже сильно витікає від Сонця через корональні діри, тому що вони збільшують відтік заряджених частинок від Сонця.

РЕКЛАМА

Зазвичай лінії магнітного поля на поверхні Сонця утворюють корональні петлі – світяться, зігнуті нитки плазми – які утримують гази.

Проте в корональних дірках ці лінії магнітного поля не закриваються назад самі по собі, а замість цього стирчать прямо у просторі.

Це залишає відкритий канал, з якого сонячний вітер може безперешкодно вибухати.

Сонячний вітер зазвичай залишає Сонце зі швидкістю близько 900 000 миль у годину, але сонячний вітер, що виходить через центр корональної діри, рухається набагато швидше, до 1,8 мільйона миль в годину.

У тих частинах корони, де частинки залишають Сонце, світіння набагато тьмяніше, а корональна діра виглядає темною на ультрафіолетових фотографіях.

Зазвичай лінії магнітного поля на поверхні Сонця утворюють замкнуті петлі (на

ЯК ЦЕ ВПЛИВАЄ НА ЗЕМЛЮ?

Коли ці частинки сонячного вітру досягають Землі, що займає від двох до чотирьох днів, в залежності від їх швидкості, результатом можуть бути «геомагнітні бурі».

Геомагнітна буря – це тимчасове обурення магнітосфери Землі, викликане сонячним вітрами.

Магнітосфера – це просто область навколо Землі, контрольована магнітним полем нашої планети, і вона схожа на «воротаря» Землі, оскільки вона захищає нас від шкідливої енергії з космосу.

Але це не ідеальний захист; коли сонячний вітер потрапляє на магнітосферу, хвилі енергії передаються вздовж кордону між ними.

«Магнітне поле Землі дійсно захищає нас від сонячного вітру, і матеріал сонячного вітру ніколи не опускається до землі», – сказав MailOnline професор Метью Оуенс Департаменту з метеорології Університету Редінга.

«Але сонячний вітер може розчавити і деформувати магнітне поле Землі, і це може мати ряд ефектів.

«Всякий раз, коли магнітне поле змінюється, воно приводить в дію електричний струм, який тече вгору в верхніх шарах атмосфери».

Геомагнітні бурі можуть проникати в нашу атмосферу, погрожуючи космічним кораблям і астронавтам, порушуючи навігаційні системи і завдаючи шкоди електричних мереж.

Пошкодження супутників в основному викликано енергетичними частинками, які змінюють або навіть руйнують електронні елементи на борту супутників, за словами доктора Даніеля Вершарена з Університетського коледжу Лондона на кафедрі фізики космосу і клімату.

Сонячні вітри можуть викликати полярні сяйва – красиві дисплеї природного світла – видимі в місцях навколо північного і південного полюсів у нічному небі

«Тривалий введення енергії від швидкого потоку сонячного вітру в магнітосферу, яка може виходити з цієї корональної дірки, може привести до поліпшення радіаційних поясів Землі», – сказав він .

Це означає, що супутники, які обертаються навколо радіаційних поясів, можуть піддаватися впливу енергетичних частинок в розширених радіаційних поясах.

«Ці енергетичні частинки можуть перевертати біти в електронних елементах і потенційно пошкоджувати напівпровідникові деталі в електроніці супутників».

Обурення магнітосфери також можуть викликати полярне сяйво – природне світлове шоу, зазвичай спостерігається в місцях, близьких до полюсів.

Коли сонячна буря наближається до нас, частина енергії і дрібних частинок може переміщатися по лініям магнітного поля на північному і південному полюсах в атмосферу Землі.

Там частинки взаємодіють з газами в нашій атмосфері, що призводить до красивих проявів світла в небі.

ЯК ЦЯ НОВА СОНЯЧНА ДІРА ВПЛИНЕ НА НАС?

Доктор Вершарен вважає, що одного швидкого сонячного вітру – типу, що випускається нової корональної дірою буде недостатньо, щоб викликати велику геомагнітну бурю.

Щоб це відбулося, має бути сильний хмара плазми для взаємодії з Землею, яке зазвичай відбувається від корональних викидів маси (CME).

CME представляють собою масивні вигнання плазми з корони Сонця (її зовнішнього шару) і тісно пов’язані з створенням полярних сяйв.

Сонячна або геомагнітна буря – це серйозне обурення магнітосфери Землі – області навколо Землі, що контролюється магнітним полем планети – часто викликане CME. На знімку корональний викид маси (CME) від Сонця, знятий супутником Обсерваторії сонячної динаміки НАСА 17 червня 2015 року

«Я б не очікував великої геомагнітної бурі від цієї корональної дірки», – сказав доктор Вершарен MailOnline. «Корональна діра зазвичай не запускає викид корональної маси».

Оуенс також вважає, що не буде надто великої шкоди, хоча у вихідні дні можуть виникнути проблеми для систем GPS.

«Швидкі потоки сонячного вітру, які виходять з корональних дір, дійсно призводять до помірної космічної погоди», – сказав Оуенс MailOnline.

«Але найбільші шторми походять від корональних викидів маси – величезних вивержень сонячного матеріалу – і я не думаю, що Земля знаходиться на лінії вогню для одного з них протягом наступних кількох днів».

У 1859 році масивна геомагнітна супербуря, відома як подія Каррінгтона, направила потужні CME до Землі, порушивши зв’язок на землі.

Якщо б така подія сталася в сучасному світі, наслідки були б катастрофічними для наших систем зв’язку.

За даними астрофізиків, ймовірність сонячної бурі, здатної викликати катастрофічні порушення, які відбуваються в найближчі 10 років, становить від 1,6 до 12 відсотків.

СОНЯЧНІ БУРІ ПРЕДСТАВЛЯЮТЬ ЯВНУ НЕБЕЗПЕКУ ДЛЯ АСТРОНАВТІВ І МОЖУТЬ ПОШКОДИТИ СУПУТНИКИ

Сонячні бурі, або сонячна активність, можна розділити на чотири основних компоненти, які можуть чинити вплив на Землю:

  • Сонячні спалахи: Великий вибух в атмосфері Сонця. Ці спалахи складаються з
  • Викиди корональної маси (CME):великі хмари плазми і магнітного поля, які вивергаються від Сонця. Ці хмари можуть вивергатися в будь-якому напрямку, а потім продовжувати рухатися далі в цьому напрямку, орючи сонячний вітер. Ці хмари викликають удари об Землю тільки тоді, коли вони направлені на Землю.
  • Високошвидкісні потоки сонячного вітру: вони виходять з корональних дір на Сонці, які утворюються в будь-якому місці на Сонці, і зазвичай тільки коли вони знаходяться ближче до сонячного екватора, вітри впливають на Землю.
  • Сонячні енергетичні частинки: Високоенергетичні заряджені частинки, які, як вважають, вивільняються в основному ударами, що утворюються в передній частині корональних викидів маси і сонячних спалахів. Коли хмара CME оре через сонячний вітер, можуть бути отримані сонячні енергетичні частинки, і оскільки вони заряджені, вони слідують лініям магнітного поля між Сонцем і Землею. Тільки заряджені частинки, які слідують за лініями магнітного поля, які перетинають Землю, будуть мати вплив.

Хоча вони можуть виявитися небезпечними, астронавти не піддаються безпосередньої небезпеки цих явищ з-за відносно низької орбіти пілотованих місій.

Тим не менш, вони повинні бути стурбовані кумулятивним впливом під час виходів у відкритий космос.

Шкоду, заподіяну сонячними бурями

Сонячні спалахи можуть пошкодити супутники і мати величезні фінансові витрати.

Заряджені частинки також можуть загрожувати авіакомпаніям, порушуючи магнітне поле Землі.

Дуже великі спалахи можуть навіть створювати струми в електричних мережах і виводити з ладу енергопостачання.

Коли викиди корональної маси вдаряють по Землі, вони викликають геомагнітні бурі і посилення полярних сяйв.

Джерело: