Kaip veikia saulės spindulių žaibai ir kokia jų rizika

Staigus ryškumo blyksnis Saulės paviršiuje vadinamas saulės pliūpsniu. Jei poveikis matomas ir be žvaigždės, žvaigždės Saulė, reiškinys vadinamas žvaigždžių paūmėjimu. Žvaigždžių ar saulės spinduliuotė išskiria didžiulį kiekį energija, paprastai 1 × 1025 džauliai, per platų spektrą bangos ilgiai ir dalelės. Šis energijos kiekis yra palyginamas su 1 milijardo megatonų TNT ar dešimties milijonų ugnikalnių išsiveržimų sprogimu. Be šviesos, saulės pliūpsnis gali išstumti atomus, elektronus ir jonus į kosmosą, vadinamą vainikinės masės išstūmimu. Kai dalelės išsiskiria iš Saulės, jos gali pasiekti Žemę per dieną ar dvi. Laimei, masė gali būti išmesta į išorę bet kuria kryptimi, todėl Žemė ne visada būna paveikta. Deja, mokslininkai nesugeba numatyti paūmėjimų, tik perspėja apie tai įvykus.

Galingiausias saulės pliūpsnis buvo pirmasis, kuris buvo pastebėtas. Įvykis įvyko 1859 m. Rugsėjo 1 d. Ir yra vadinamas Saulės audra 1859 m. arba „Carringtono įvykis“. Apie tai nepriklausomai pranešė astronomai Richardas Carringtonas ir Richardas Hodgsonas. Šis pliūpsnis buvo matomas plika akimi, telegrafo sistemos liepsnojo ir sukeldavo aurą iki pat Havajų ir Kubos. Tuo metu mokslininkai negalėjo įvertinti saulės liepsnos stiprio, tačiau šiuolaikiniai mokslininkai sugebėjo rekonstruoti įvykį remdamiesi nitratais ir izotopu

instagram viewer
berilis-10 pagaminta iš radiacijos. Iš esmės paūmėjimo įrodymai buvo išsaugoti Grenlandijos lede.

Kaip veikia saulės spindulys

Kaip ir planetos, žvaigždės susideda iš kelių sluoksnių. Saulės pliūpsnio atveju paveikiami visi Saulės atmosferos sluoksniai. Kitaip tariant, energija išsiskiria iš fotosferos, chromosferos ir koronos. Paūmėjimai gali atsirasti netoli saulės dėmių, kurie yra intensyvaus magnetinio lauko sritys. Šie laukai sieja Saulės atmosferą su jos interjeru. Manoma, kad paūmėjimai atsiranda dėl proceso, vadinamo magnetiniu persijungimu, kai magnetinės jėgos kilpos lūžta, vėl prisijungia ir išskiria energiją. Kai korona staiga išskiria magnetinę energiją (staiga tai reiškia per kelias minutes), šviesa ir dalelės pagreitėja erdvėje. Atrodo, kad išsiskyrusios medžiagos šaltinis yra medžiaga, nesusijusi su sraigtiniu magnetiniu lauku, tačiau mokslininkai nėra iki galo išsiaiškinęs, kaip veikia degikliai ir kodėl kartais yra daugiau išleistų dalelių nei kiekis a vainikinė kilpa. Plazma paveiktoje zonoje pasiekia temperatūrą maždaug dešimtys milijonų Kelvinų, kuris yra beveik toks pat karštas kaip Saulės šerdis. Elektronai, protonai ir jonai intensyvios energijos pagalba pagreitėja iki šviesos greičio. Elektromagnetinė radiacija apima visą spektrą, nuo gama spindulių iki radijo bangų. Dėl matomoje spektro dalyje išsiskiriančios energijos kai kuriuos saulės spindulius galima pastebėti plika akimi, tačiau didžioji energijos dalis yra už matomo diapazono ribų, todėl paūmėjimai stebimi naudojant mokslinius prietaisus. Ar saulės spindulių pliūpsnis lydi vainikėlių masės išmetimą, nėra sunku nuspėti. Saulės pliūpsniai taip pat gali išsklaidyti pliūpsnį, tai reiškia, kad medžiaga išstumiama greičiau nei saulės spinduliai. Dalelės, išsiskiriančios iš liepsnos purškalo, gali pasiekti 20–200 kilometrų per sekundę greitį (kps). Norėdami tai įvertinti, šviesos greitis yra 299,7 kps!

Ar dažnai pasitaiko saulės paūmėjimai?

Mažesni saulės spinduliai būna dažniau nei dideli. Bet kokio paūmėjimo dažnis priklauso nuo saulės aktyvumo. Po 11 metų saulės ciklo aktyviojoje ciklo dalyje gali būti keli pliūpsniai per dieną, palyginti su mažiau nei vienu per savaitę ramioje fazėje. Didžiausio aktyvumo metu per dieną gali būti 20 paūmėjimų, o per savaitę - daugiau nei 100.

Kaip klasifikuojami saulės signalai

Ankstesnis saulės kaitros klasifikavimo metodas buvo pagrįstas saulės spektro Hα linijos intensyvumu. Šiuolaikinė klasifikavimo sistema suskirsto blyksnius į jų didžiausio srauto spinduliuotę nuo 100 iki 800 pikometrų rentgeno spinduliais, kaip stebėjo GOES erdvėlaivis, kuris skrieja aplink Žemę.

klasifikacija Didžiausias srautas (vatais 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 klasifikuojama pagal tiesinę skalę taip, kad X2 paūmėjimas būtų dvigubai stipresnis nei X1 paūmėjimas.

Įprasta saulės spinduliuotės rizika

Saulės pliūpsniai sukuria vadinamąjį saulės orą Žemėje. Saulės vėjas paveikia Žemės magnetosferą, sukurdamas aurora borealis ir australis bei sukeldamas radiacijos pavojų palydovams, kosminiams laivams ir astronautams. Daugiausia rizikos yra objektams, esantiems žemoje Žemės orbitoje, tačiau koronalinės masės išstūmimas iš saulės fakelų gali išmušti iš žemės energijos sistemas ir visiškai išjungti palydovus. Jei palydovai sumažėtų, mobilieji telefonai ir GPS sistemos būtų be priežiūros. ultravioletinė šviesa ir rentgeno spinduliai Dėl pliūpsnio sklindantis radijo ryšys sutrikdo tolimąjį radiją ir greičiausiai padidina saulės nudegimo bei vėžio riziką.

Ar saulės spindulys gali sunaikinti žemę?

Žodžiu: taip. Nors pati planeta išgyvens susidūrimą su „superfliratu“, atmosfera galėjo būti bombarduojama radiacijos ir visa gyvybė gali būti sunaikinta. Mokslininkai pastebėjo, kad superplaukos iš kitų žvaigždžių išsiskiria iki 10 000 kartų galingesnės nei įprastas saulės pliūpsnis. Nors dauguma šių pliūpsnių atsiranda žvaigždėse, turinčiose galingesnius magnetinius laukus nei mūsų Saulė, maždaug 10% laiko žvaigždė yra panaši į saulę ar silpnesnė už ją. Tyrinėdami medžių žiedus, tyrinėtojai mano, kad Žemė yra patyrusi du mažus paviršinius pliusus - vieną iš 773 ° C, kitą - į 993 ° C. Galbūt galime tikėtis superflera maždaug kartą per tūkstantmetį. Išnykimo lygio padidėjimo tikimybė nežinoma.

Net normalūs paūmėjimai gali sukelti pražūtingų padarinių. NASA atskleidė, kad Žemė yra praleista katastrofiškas saulės pliūpsnis 2012 m. liepos 23 d. Jei paūmėjimas būtų įvykęs vos savaite anksčiau, kai jis buvo nukreiptas tiesiai į mus, visuomenė būtų buvusi nugrimzta į tamsųjį amžių. Dėl intensyvios radiacijos pasauliniu mastu būtų išjungti elektros tinklai, ryšiai ir GPS.

Kiek tikėtina ateityje toks įvykis? Fizikas Pete'as Rile'as apskaičiavo, kad žalingo saulės pliūpsnio tikimybė yra 12% per 10 metų.

Kaip nuspėti saulės spindulius

Šiuo metu mokslininkai negali numatyti saulės spindulių bet kokio tikslumo. Tačiau didelis saulės spindulių aktyvumas yra susijęs su padidėjusia paūmėjimo tikimybe. Saulės dėmių, ypač vadinamų delta dėmėmis, stebėjimas naudojamas apskaičiuoti paūmėjimo tikimybę ir jo stiprumą. Jei prognozuojamas stiprus pliūpsnis (M arba X klasė), JAV nacionalinė vandenynų ir atmosferos administracija (NOAA) paskelbia prognozę / perspėjimą. Paprastai įspėjimas leidžia paruošti 1-2 dienas. Jei įvyksta saulės pliūpsnis ir vainikinės masės išstūmimas, pliūpsnio smūgio į Žemę sunkumas priklauso nuo išleidžiamų dalelių tipo ir nuo to, kaip tiesiogiai pliūpsnis nukreiptas į Žemę.

Šaltiniai

  • "„Big Sunspot 1520“ išleido X1.4 klasės žybsnį su į žemę nukreiptu CME". NASA. 2012 m. Liepos 12 d.
  • „Vienintelio išvaizdos, aprašytos saulėje, 1859 m. Rugsėjo 1 d., Aprašymas“, Karališkosios astronomijos draugijos mėnesiniai pranešimai, v20, p. 13 +, 1859 m.
  • Karoffas, Christofferis. "Stebėjimo įrodymas, kad padidėjo superdegančių žvaigždžių magnetinis aktyvumas." „Nature Communications“ 7 tomas, Mads Faurschou Knudsen, Peteris De Cat ir kt., Prekės numeris: 11058, 2016 m. Kovo 24 d.