научно-популярное приложение к газете "Голос Армении"
Menu

ШАЛОСТИ СОЛНЦА

Солнце

В начале сентября наша родная звезда Солнце взбудоражила  человечество. 6 сентября светило "чихнуло" такой мощной вспышкой, каких не было уже 12 лет. СМИ распространили сообщение, что вспышка может представлять опасность, поскольку принадлежит высшему классу Х и имеет коэффициент 9.3. Что это значит?

ВООБЩЕ ЛЮБОЙ СОЛНЕЧНОЙ ВСПЫШКЕ ПО ПРИНЯТОЙ СХЕМЕ присваивается балл, обозначающийся латинской буквой и числовым индексом. Буква показывает интервал пика интенсивности рентгеновского излучения, дошедшего до верхних слоев атмосферы Земли. До поверхности нашей планеты это излучение не доходит, поскольку полностью поглощается атмосферой, но космические станции, вращающиеся вокруг Земли, регистрируют излучение уже через 8 минут 20 секунд после вспышки. Именно столько времени требуется, чтобы электромагнитное излучение, каковыми являются и свет, и рентгеновское излучение, и радиоволны, добралось до нашей планеты. Именно это излучение и является первым вестником вспышки на нашем дневном светиле.

Мерилом измерения такого излучения является количество энергии, падающей за одну секунду на квадратный метр. Обычно количество энергии в секунду выражается через знакомую нам единицу мощности Ватт, поэтому здесь мы имеем дело с величиной Ватт/м2. Если этот поток энергии меньше десятимиллионной части одного ватта на квадратный метр (10-7 Вт/м2), то вспышка обозначается буквой А. Буквами В, С, М и Х обозначаются вспышки, рентгеновские потоки которых в десять раз превышают энергетику предыдущего класса. А каждый класс имеет свои деления от 0 до 9.9. Так, вспышки класса С0 в десять раз мощнее вспышки В0, но всего на один процент превосходит вспышку В9.9. Вспышки класса Х9.9 в десять тысяч раз мощнее вспышки А9.9. Класс Х - единственный, который не ограничивается индексом 9.9, и могут встречаться обозначения типа Х15.6, Х21.3 и др. Последние, естественно, исключительно мощные вспышки наблюдаются крайне редко. Например, вспышка 4 ноября 2003г. имел класс Х28 и считается мощнейшей вспышкой за последние 40 лет.

СолнцеОбычно солнечные вспышки возникают над солнечными пятнами – областями, которые из-за сравнительно более темной структуры легко различаются на ярком диске Солнца. Разница температуры с близлежащими областями составляет примерно 1500 градусов, но это уже вполне отчетливо вырисовывает картину пятна. Более низкая температура и чрезмерно сильно магнитное поле являются наиболее характерными чертами пятен. Именно с их количеством связано широко известное понятие активности Солнца. Чем больше количество пятен на Солнце, тем активнее наше светило. Многие, наверное, знают, что его активность меняется с одиннадцатилетним периодом, хотя, если быть точным, одиннадцать лет – среднее значение периода, но иногда период может длиться девять лет, иногда – тринадцать. Во время минимума активности количество пятен уменьшается, а когда приближается максимум, растет. Предыдущий максимум был в 2014 г., а теперь Солнце приближается к  очередному минимуму. И именно при уменьшении активности произошла упомянутая вспышка. Интересно, что мощная вспышка 2003 г. также имела место через три года после максимума 2000 г.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ, ВОЗНИКАЮЩЕЕ ВСЛЕДСТВИЕ СОЛНЕЧНОЙ ВСПЫШКИ, является лишь первым сигналом о ней. Далее в течение нескольких десятков минут доходят мощные потоки заряженных частиц. Но это тоже не все. Через двое-трое суток достигают нашей планеты облака плазмы от солнечной вспышки. Дело в том, что во время вспышки достаточно большое их количество выбрасывается в космическое пространство. Если место вспышки на диске Солнца "смотрит на нас", это вещество стремится к нам. А солнечное вещество даже на поверхности имеет температуру 6000 градусов по Кельвину. При такой температуре почти все атомы ионизованы и вещество находится в состоянии плазмы. Плазменный поток несет с собой сильное магнитное поле, которое, достигнув Земли, "сталкивается" с магнитным полем нашей планеты. Вследствие этого магнитное поле Земли искажается, причем это искажение зависит как от количества заряженных частиц в облаках плазмы, так и от их энергии. Кроме того, на Землю начинают падать заряженные частицы солнечной плазмы, которые представляют определенную опасность.

Вообще в природе все достаточно хорошо согласовано. Поскольку Солнце излучает не только видимый свет, с помощью которого мы видим этот мир, но и некоторое количество ультрафиолетового излучения, которое может быть опасным для всего живого, Природа создала в земной атмосфере также тонкий слой озона, который поглощает это опасное излучение. Помимо света, ультрафиолетового и других типов электромагнитного излучения Солнце постоянно испускает и заряженные частицы, образующие так называемый солнечный ветер. Но эти частицы не доходят до густонаселенных областей нашей планеты, поскольку магнитное поле Земли работает против них как защитный щит. Оно просто направляет их к северному и южному магнитным полюсам. А поскольку магнитные полюса, несмотря на их постоянный дрейф, расположены не очень далеко от географических полюсов, заряженные частицы падают в околополюсных областях. Именно эти частицы являются «виновниками» одних из красивейших атмосферных явлений – полярных сияний.

СолнцеОднако, когда случаются мощные вспышки, ситуация кардинальным образом меняется. Энергия и количество заряженных частиц увеличиваются многократно, и магнитный щит Земли уже не способен перенаправлять все опасности в полярные широты. Такое количество энергии не шутка. Как уже было отмечено, достаточно сильно искажается магнитное поле, во много раз увеличивается интенсивность полярных сияний, они становятся видимыми и в умеренных широтах. Правда, до широт Армении они не спускаются, но иногда могут быть видны на севере Франции и Германии, на широтах Санкт-Петербурга и даже Москвы. Появление полярных сияний в первую очередь воспринимается как красочное явление природы, которым любуются все люди. Но поток заряженных частиц имеет и прямое воздействие. Понятно, что эти частицы и создаваемый их потоком электрический ток может быть опасным для любой электроники, особенно если эта электроника находится в космосе. Поэтому подобные явления, которые способны привести к отказу космической техники, всегда считались фактором риска для аппаратуры на борту космических кораблей.

ВОЗВРАЩАЯСЬ К ВСПЫШКАМ НАЧАЛА СЕНТЯБРЯ, ЗАМЕТИМ, ЧТО ИСКАЖЕНИЯ магнитного поля нашей планеты или так называемые магнитные бури на Земле начались с упомянутой мощной вспышки. Дело в том, что серия вспышек на Солнце началась 4 сентября, когда произошли пять небольших вспышек класса М мощностью в 4-5 баллов, а их эхо в виде магнитных бур прозвучало на Земле 6 сентября. Более того, 6 сентября последовала вспышка класса X мощностью в 2,2 балла, и лишь после этого в тот же день случилась экстремально сильная вспышка X9.3. В течение ночи и дня 7 сентября были зафиксированы четыре вспышки класса М мощностью в 2,5, 1, 2,2 и 7,4 балла, а через день – вспышки с мощностью М8.1 и X1.3. Бури следовали за вспышками, повторяя их силу. Естественно, наблюдались также вызванные магнитными бурями полярные сияния. Их наблюдали жители Печоры и Ухты в России, а также жители американских штатов Огайо и Индиана.

СолнцеОчередная мощная вспышка этой серии на нашей звезде произошла 10 сентября примерно в 20:00 по ереванскому времени. Это уже был четвертый мощный взрыв начала сентября. И хотя эта вспышка была чуть слабее вспышки 6 сентября и имела класс "всего" X8,2, она принесла на Землю большую порцию высокоэнергетических протонов, чего нельзя было сказать о предыдущей вспышке Х9,3, сопутствующие протонные потоки которой были слабее. Именно поэтому, несмотря на меньший индекс, из-за высокой энергии протонов она оказалась, образно говоря, более агрессивной, и это прибытие на Землю протонного заряда зафиксировали уже через 20-30 минут после вспышки. Это означает, что скорость протонов составляла 20-25% скорости света.

Однако отметим, что по сей день в истории наблюдательной астрономии вспышка 1 сентября 1859 г., которую независимо друг от друга наблюдали два английских астронома - Кэррингтон и Ходжсон, остается самой мощной. Наблюдая Солнце в белом свете, они увидели, как нечто, подобное молнии, сверкнуло вдруг среди группы солнечных пятен. Вслед за этой вспышкой разразилась геомагнитная буря, которая привела к отказу телеграфных систем в Европе и США.

КОГДА МЫ ГОВОРИМ О СОЛНЕЧНЫХ ВСПЫШКАХ, ТО НЕ ОЧЕНЬ ЧЕТКО представляем всю мощь этого явления, так как нет прибора, которым можно измерить выброшенную энергию. Самые мощные вспышки, наблюдаемые на Солнце, выбрасывают в окружающее пространство такую энергию, которую мы не можем сравнить ни с чем. За несколько минут в межпланетное пространство уходит около ста миллиардов мегатонн в тротиловом эквиваленте. Для более или менее ясного понимания отметим лишь, что по порядку она сравнима с той энергией, которую выработает человечество за миллион лет (при условии ее производства современными темпами).

После этих вспышек астрономы стали обсуждать возможность более мощных взрывов на Солнце. Подобные супервспышки наблюдаются на более крупных звездах, и их мощность превышает солнечные вспышки в десятки тысяч раз. Ученые стали детально исследовать активность солнцеподобных звезд. Они изучили несколько тысяч звезд, и оказалось, что 48 из них показывают супервспышки. На основе исследований они пришли к выводу, что вспышки на Солнце и супервспышки имеют общую природу. Означает ли это, что Солнце тоже может показать супервспышку? Вряд ли. Солнце достаточно старая звезда для таких «необдуманных» действий. История жизни на Земле также не дает оснований для подобных прогнозов. Поэтому большинство ученых придерживается мнения, что время супервспышек для Солнца прошло, что и позволило жизни на нашей планете эволюционировать до настоящего времени.

 

Опубликовано в Лаборатория
Прочитано 60 раз
Оцените материал
(0 голосов)
Теги солнце,

Оставить комментарий

Убедитесь, что вы вводите (*) необходимую информацию, где нужно
HTML-коды запрещены

Наверх