Эти страшные слова - "Вспышки на Солнце"
Солнце в стиле тыквы на Хэллоуин. Здесь и далее - снимки SDO (Solar Dynamics Observatory) NASA, если не указано иное.
У кого-то уже от одного только этого словосочетания начинает болеть голова. Кого-то, если верить комментариям к новостям о солнечных вспышках, колбасит даже до того, как они случились. А те, кто смотрел фильм "Знамение" с Николасом Кейджем, при каждом упоминании о мощных солнечных вспышках думают: "Ну может это наконец-то те самые? Может пора бы уже?".
А какую музыку включил бы ты, если бы знал, что это твоя последняя поездка?
Что можно сказать наверняка - так это то, что подавляющее большинство людей о вспышках на Солнце знают лишь поверхностно - то, что они существуют и могут чем-то там навредить, но вопросы "Кому, чем и как?" ставят в тупик. А чаще - вызывают смех с комментарием: "Ну ты тупооой".
В этом посте я подробно расскажу о солнечных вспышках: что это за зверь, откуда берется, кому и чем может грозить (и может ли вообще кому-то причинить вред).
Спойлер для ЛЛ: вам - не может. Вряд ли ЛЛ соберется в космос.
А теперь подробнее.
Солнечная вспышка - это процесс резкого выделения большого количества энергии в широком диапазоне электромагнитного излучения: от рентгеновского до радиодиапазона.
Вспышка класса Х1.12 28 марта 2024 года. Источник - группа пятен AR3615
Не вдаваясь подробно в физику процесса, можно сказать, что вспышка происходит тогда, когда солнечная плазма сжимается мощными магнитными полями до критической величины, после чего происходит переконфигурация магнитных полей в активных областях, а плазма высвобождается за небольшой промежуток времени (чаще всего - от 10 до 30 минут, но бывают и длительные вспышки - до полутора-двух часов).
Солнечные вспышки всегда происходят в активных областях - солнечных пятнах.
Группы солнечных пятен 6 августа 2023 года в масштабе с Землёй (слева направо): AR3392, AR3387 (выше по центру), AR3393 и AR3386 у самого края. Снимок мой.
Солнечные пятна - это области на Солнце, где линии магнитного поля выходят на поверхность, нарушая движение плазмы в гранулах и понижая их температуру и яркость. Именно в этих магнитных полях и накапливается солнечная плазма как основа вспышек.
Далеко не каждое солнечное пятно порождает вспышки. Чем сложнее переплетения магнитных полей в группе пятен - тем выше вероятность вспышек. Солнечные пятна делятся по нескольким категориям в зависимости от магнитной конфигурации:
Альфа - группа пятен одной полярности. Самая простая конфигурация с наименьшей вероятностью вспышек;
Бета - биполярная группа пятен (есть и положительная, и отрицательная области, расположенные отдельно друг от друга);
Гамма - сложная биполярная группа пятен с неравномерно распределёнными пятнами разных магнитных полярностей;
Бета-гамма - сложная биполярная группа пятен с неравномерно распределёнными пятнами и сильными искажениями магнитных полей в группе;
Дельта - пятно, расположенное в полутени более крупного пятна и отличающееся от него магнитной полярностью (по определению такое пятно не может существовать отдельно: их как минимум два и они получают конфигурацию бета-дельта);
Бета-дельта - биполярная группа пятен, имеющая как минимум одно дельта-пятно;
Гамма-дельта - то же, что и гамма, но имеющая в составе как минимум одно дельта-пятно;
Бета-гамма-дельта - то же, что и бета-гамма, но имеющая в составе как минимум одно дельта-пятно. Самая сложная магнитная конфигурация. Такие группы пятен являются самым частым источником мощных вспышек.
Группа пятен AR3664 сложнейшей магнитной конфигурации бета-гамма-дельта и её магнитограмма. Именно эта группа ответственна за вспышки, которые привели к мощнейшей за последние 20 лет магнитной буре 10-11 мая 2024 года.
Большинство пятен на Солнце имеют альфа- или бета- магнитную конфигурацию. Появление бета-гамма, бета-дельта и бета-гамма-дельта солнечного пятна практически всегда светит возникновением мощных вспышек.
Вернёмся именно к вспышкам. Мощность вспышки определяется по максимальному потоку рентгеновского излучения с Солнца:
А-класс - не более 0,0000001 Вт/кв.м.;
В-класс - не более 0,000001 Вт/кв.м.
На самом деле, А и В классы и вспышками назвать нельзя - слишком слабое у них влияние на околосолнечное пространство. Их чаще считают уровнями фонового солнечного рентгена. А вот дальше уже становится интереснее:
С-класс - поток рентгена не более 0,00001 Вт/кв.м. Являются самыми слабыми солнечными вспышками и при этом - самые частые вспышки;
М-класс - поток рентгена не более 0,0001 Вт/кв.м. Вспышки М-класса являются причинами R1 слабых (при потоке до 0,00005 Вт/кв.м.) и R2 умеренных (от 0,00005 Вт/кв.м. до 0,0001 Вт/кв.м.) радиопомех на солнечной стороне Земли. Рентгеновское излучение увеличивает число ионов в ионосфере, что делает её хорошим проводником электричества, что и приводит к нарушению ВЧ-связи (от 1 до 25 МГц);
Х-класс - поток рентгена более 0,0001 Вт/кв.м. Самые мощные вспышки из возможных. Способны привести к серьезным помехам и даже полному отключению связи в ВЧ и СВЧ-диапазоне (от 30 МГц для вспышек класса Х1 и выше. Чем мощнее вспышка - тем больше верхняя граничная частота радиопомех: R3 сильные помехи - при вспышке от Х1 до Х10, R4 очень сильные помехи - при вспышке от Х10 до Х20 и R5 экстремальные помехи - при вспышке от Х20 и выше).
К примеру: если вспышка классифицирована как М2.4, то значит поток рентгеновского излучения с Солнца в этот момент составляет 0,000024 Вт/кв.м. Поток измеряется со всего солнечного диска: если в один и тот же момент времени наблюдаются две или более вспышек из разных областей - поток рентгеновского излучения будет суммироваться, а вспышка будет зарегистрирована как одна. Так было 23 апреля 2024 года, когда в один момент на Солнце произошли сразу 4 вспышки. Такие события называются симпатическими солнечными вспышками. Они не случайно вспыхивают одновременно: такие пятна связаны между собой.
Вспышка класса Х8.8 14 мая 2024 года - мощнейшая вспышка в 25 солнечном цикле (на момент написания поста).
Вспышки С-, М- и Х-класса могут быть источником выброса корональных масс, причем вспышка С-класса производит выброс крайне редко, вспышка М-класса - только если она длительная (от 20 минут и дольше, и то - не всегда), вспышка Х-класса - очень часто (но тоже не всегда, если вспышка импульсная - выброса корональных масс практически не бывает).
Выброс корональных масс, направленный в сторону Земли - единственная причина возникновения магнитных бурь и, как следствие - полярных сияний (важно: к выбросу корональных масс могут привести не только вспышки. Но об этом мы поговорим в другой раз). Однако выброс не всегда случается даже во время мощных вспышек. Так, вспышка класса Х6.3 22 февраля 2024 года не сопровождалась выбросом корональным масс вообще, а вспышка класса С9 15 марта 2015 года плюнула такой выброс, что уже 17 марта полярные сияние было хорошо видно на широте Москвы.
Корональные выбросы массы обнаруживаются приборами SOHO и STEREO (NASA) и фиксируются программой Cactus.
Выброс корональных масс от вспышки класса Х1.1 23 марта 2024 года. Уже вечером 24 марта этот выброс достиг Земли и стал причиной очень сильной магнитной бури класса G4.
Кроме магнитных бурь и полярных сияний, выбросы корональных масс ни к чему не приводят. Земная атмосфера хорошо блокирует рентгеновское излучение (эквивалент метрового слоя бетона), поэтому до поверхности Земли ничего не долетает (но влияет на спутники: навигационные спутники могут давать ошибку позиционирования на Земле в несколько метров). При этом рентгеновское излучение - самое мощное электромагнитное излучение, испускаемое вспышками. Всё остальное излучение влияет на Землю слабее, а потому не может нанести серьезный вред.
Но ведь вред есть! Где же та самая опасность, которая не грозит ЛЛ и до которой она не дочитала в полном составе?
Опасность здесь же, в мощных солнечных вспышках. Дело в том, что раньше мы говорили о явлениях, вызванных электромагнитным излучением, практически не учитывая (кроме выбросов корональных масс) потоки частиц высоких энергий. Именно в них кроется одно весомое и очень жирное НО, которое обязательно нужно учитывать.
Вспышки на Солнце могут вызвать солнечный радиационный шторм или протонное событие.
Протонное событие, каким его видит коронограф LASCO: C2 + C3 + кадры зелёного Солнца SOHO в центре (сильная зернистость, не позволяющая анализировать изображение).
Как видно из гифки, зернистость появляется практически одновременно с появлением изображения выброса корональных масс. Это говорит о том, что частицы, вызывающие зернистость, движутся со скоростью, близкой к скорости света. А значит, эти частицы обладают очень высокой энергией - горааааздо большей, чем несет в себе рентгеновское излучение.
Солнечный радиационный шторм или протонное событие - явление, когда во время вспышки (чаще всего - во время вспышки Х-класса) резко повышается поток протонов высоких энергий (от 10 мегаэлектрон-вольт и выше). Протонное событие всегда сопутствует мощному выбросу корональных масс. Как и рентгеновское излучение, вызывает дополнительную накачку ионами ионосферы со всеми вытекающими помехами для радиосвязи, но при этом:
Эти помехи сильнее всего накрывают приполярные области, которые хуже всего защищены магнитным полем;
Помехи могут продолжаться до нескольких суток.
Поток солнечных протонов высоких энергий на момент написания поста. Совсем недавно поток протонов уменьшился и вышел из рамок слабого протонного события. График с сайта spaceweatherlive.com
Но это не все проблемы, которые несет в себе протонное событие. Опасность зависит от силы протонного события по шкале от S1 (слабое) до S5 (экстремальное).
S1 (слабое протонное событие). Поток протонов от 10 до 100 частиц в секунду через квадратный сантиметр на один стерадиан. Происходит часто. Страдает (но живет) коротковолновая связь в приполярных областях.
S2 (умеренное протонное событие). Поток протонов от 100 до 1000 частиц в секунду через квадратный сантиметр на один стерадиан. Происходит достаточно часто. Коротковолновая связь страдает уже сильнее, но при этом еще и страдает бортовая аппаратура спутников.
S3 (сильное протонное событие). Поток протонов от 1000 до 10000 частиц в секунду через квадратный сантиметр на один стерадиан. Происходит редко (несколько раз за весь солнечный цикл). Коротковолновая связь в приполярных областях еле работает, навигация немного страдает. В космосе падает эффективность работы солнечных панелей спутников и космических станций, сильно страдает бортовая аппаратура. Космонавтам не рекомендуется выходить в открытый космос, а трансполярные авиарейсы рекомендуется перенаправлять (но последнее - не обязательно: угроза пассажирам минимальна).
S4 (очень сильное протонное событие). Поток протонов от 10000 до 100000 частиц в секунду через квадратный сантиметр на один стерадиан. Происходит даже не каждый солнечный цикл (последнее такое событие было в октябре 2003 года). Коротковолновая связь в полярных областях практически неживая, навигация работает с серьёзными ошибками. Солнечные батареи сильно страдают. Космонавтам допускается выходить в открытый космос только в случае крайней необходимости (на борту станции угроза минимальная). Трансполярные авиарейсы по возможности перенаправляются.
S5 (экстремальное протонное событие). Поток протонов более 100000 частиц в секунду через квадратный сантиметр на один стерадиан. Еще не было зафиксировано ни разу. Коротковолновая связь в приполярных областях умирает окончательно, навигация не работает. Критическая угроза для всех без исключения спутниковых систем (до полного выхода из строя). Трансполярные авиарейсы запрещены. Выход в открытый космос запрещён, возможна экстренная эвакуация экипажа на Землю.
При всех своих грозных свойствах - протонное событие совершенно не опасно для тех, кто находится на поверхности Земли, даже для сотрудников полярных станций угрозы никакой нет. Вся угроза - только для космонавтов, и та эта угроза настолько редкая, что большую часть времени её можно не учитывать, а даже если она возникнет - протонное событие не убьет мгновенно, а лишь повысит полученную дозу радиации. Даже лучевую болезнь не вызовет. Чем быстрее космонавты покинут станции - тем меньшую дозу они получат, а по-быстрому сделать ноги с той же МКС можно за несколько часов. Но тем не менее - приятного мало.
Больше угроз никаких нет.
А что насчет супервспышек из "Знамения"? Насколько они возможны и возможны ли вообще?
Ещё одна вспышка. Да сколько можно-то уже? Я уже спать хочу!
Наше Солнце - звезда типа "желтый карлик". И так уж вышло, что такой тип звёзд - самый распространенный в нашей галактике, поэтому у учёных есть возможность пронаблюдать за "солнцеподобными" звездами практически на всех этапах их эволюции, в том числе на этапах, соответствующих нынешнему этапу жизни Солнца.
Мы же помним, что во время вспышек наблюдается всплеск во всех диапазонах электромагнитного излучения. В том числе и в видимом диапазоне, который мы вполне можем измерить с высокой точностью. Во время мощных вспышек яркость Солнца растет, пусть и незначительно. Но если речь идет о супервспышках - то и изменение яркости будет более заметным. Мы знаем, как меняется яркость Солнца при нынешних вспышках вполне приемлемой мощности, у нас есть взаимосвязь между изменением яркости Солнца во время вспышек в видимом диапазоне и соответствующим ему потоком рентгеновского излучения. Мы можем оценить, какой должен быть поток рентгена, чтобы разрушить атмосферу и убить всё живое на Земле и представляем, как при этом изменится яркость звезды. Так вот: ничего и близкого к таким сильным скачкам яркости солнцеподобных звёзд на современном этапе их эволюции не обнаружено.
Вывод простой: Солнце просто не способно породить столь мощную вспышку, которая могла бы кого-то убить на Земле.
Но мощные вспышки всё-таки (скорее всего) существуют. В 2012 году японская учёная Фуса Мияке обнаружила загадочный скачок углерода-14 (в 3 раза больше обычного) в годичных кольцах деревьев в разных концах света. Последний из таких скачков обнаружен на кольцах, которым чуть больше 1000 лет и датирован 993 годом. Этот скачок может быть вызван бомбардировкой атмосферного азота свободными нейтронами, но у них очень малый срок жизни - всего 15 минут. Единственным приемлемым источником таких нейтронов было названо Солнце. 15 минут от Солнца до Земли - это чуть больше половины скорости света, что для свободных частиц вполне возможно. Но при этом это должна быть вспышка невиданной мощности - ведь за всю историю наблюдения таких вспышек не было зафиксировано. Даже событие Кэррингтона (мощнейшая магнитная буря в истории наблюдений в 1859 году) не вызвало подобных отпечатков в деревьях. Такие теоретически возможные вспышки на Солнце были названы событиями Мияке - в честь учёной, обнаружившей следы такой вспышки. И это самое сильное, что человечество смогло обнаружить.
Но даже такая мощная вспышка не навредила жизни на Земле. А некоторые люди испугались каких-то нескольких тщедушных нынешних вспышек в пределах Х10. Притом что даже самая мощная вспышка последних лет не входит даже в топ-15. Кстати советую заглянуть в ТОП-50 солнечных вспышек - охренеете от того, что творилось в 2001-2003 годах.
Вообще-то Солнце не убивает, а светит, греет и иногда улыбается.
Улыбнитесь Солнцу - и оно обязательно улыбнется в ответ :)
В следующем посте мы подробно поговорим о том, как возникают магнитные бури как следствие вспышек на Солнце (и не только их), а после - о полярных сияниях развернуто. Может объединю два поста в один (но это не точно - по сияниям очень много чего можно рассказать).
И добро пожаловать в Астрофотолабораторию! Я познакомлю вас с космосом от первого лица.
Радиотелескоп для наблюдения за Солнцем поможет стабильной работе электросетей
Фото iStock
За счет ежедневного наблюдения за солнечным ветром китайские специалисты смогут обеспечить стабильную работу электросетей. С мониторингом солнечной активности им поможет один из крупнейших радиотелескопов в мире, который построили благодаря ученым Академии наук Китая.
Телескоп расположен на севере Китая, в автономном районе Внутренняя Монголия, сообщает информационное агентство Xinhua. На сегодня он успешно прошел испытания и в ближайшее время будет введен в эксплуатацию.
Радиотелескоп позволит следить за потоком заряженных частиц, которые вызывают изменения в магнитосфере и ионосфере Земли и могут негативно воздействовать на работу энергосистем, систем связи и навигационные приборы. Опасное воздействие на энергетические сети вызывают индукционные токи, возникающие в линиях электропередачи из-за колебаний магнитного поля. В результате усиливается намагниченность сердечников трансформаторов и выделяется тепло, которое может расплавить изоляцию обмоток. По этой причине в 1989 году в канадской провинции Квебек произошло массовое отключение электричества, затронувшее шесть миллионов человек.
Предполагается, что мониторинг с помощью радиотелескопа позволит своевременно готовиться к опасным изменениям. Получив сигнал о выбросах солнечной энергии, генерирующие компании смогут понизить рабочее напряжение в электросетях и ограничить нагрузку, чтобы обеспечить штатную работу подстанций.
Больше новостей об энергетике читайте на сайте журнала Энергия+: https://e-plus.media/news/
В Стиме стартовала распродажа выживалок в открытом мире
Акция продлится до 3 июня и команда GGSel.net спешит рассказать вам о самых интересных тайтлах распродажи.
Rust
Начнем с классики жанра в лице Rust. Она доступна в Steam с 50% скидкой по цене 550 рублей. Проект не нуждается в представлении, ведь именно он заложил основы многих современных выживалок. Игроки называют его симулятором бомжа и ценят за динамичный геймплей и острые ощущения. Помимо добычи ресурсов для выживания и строительства базы, в игре можно рейдить других игроков, уничтожать их убежища, либо заключать союзы и отстраивать целые города.
Age of Water
Эту новинку можно приобрести со скидкой в 25% по цене 1124 рубля. Отправляйтесь исследовать постапокалиптическую землю, полностью покрытую водой. Соберите собственную лодку, наймите команду и промышляйте контрабандой или исследуйте окружающую местность. Несмотря на скомканный старт, разработчики продолжают активно устранять ошибки и улучшать геймплей игры.
Sunkenland
Игра по схожей тематике с возможностью играть в кооперативе. Постройте базу, воюйте с NPC-кланами и исследуйте затопленные небоскребы. Проект доступен с 20% скидкой по цене 568 рублей. Пару дней назад разработчики анонсировали выход глобального обновления с улучшенной графикой, настройкой оружия, усовершенствованными механиками выживания и динамической системой погоды.
Kenshi
Отправляйтесь исследовать безжалостную пустыню с видом от третьего лица. Кенши стала одной из самых хардкорных ролевых игр в мире игровой индустрии и предлагает широкую систему прокачки и богатый геймплей. Игровой процесс построен таким образом, чтобы показать игроку, что он лишь ничтожная часть этого большого и глубокого мира. В проекте имеется гибкий редактор персонажей, проработанная боевая система и возможность строительства базы. Игра доступна с 60% скидкой за 440 рублей.
Pacific Drive
Pacific Drive является уникальным представителем выживалок, в которой основное действующее лицо не вы, а ваш автомобиль. Этот семейный универсал станет верным спутником на протяжении всего игрового процесса. Исследуйте Олимпийскую зону отчуждения, добывая новые детали и модифицируя своего железного коня. Помимо уникального геймплея, игра предлагает качественный саундтрек и славится превосходной атмосферой. В Стиме игра доступна с 20% скидкой по цене 1439 рублей.
Enshrouded
Бросьте вызов Гибельной перине в удивительном мире Enshrouded. Путешествуйте по лесам, пещерам, подземельям, ищите сокровища и сражайтесь со злобными тварями. Постройте базу, чтобы освоить ремесла и привлечь на свою сторону союзников. Объединяйте усилия с друзьями в режиме совместной игры до 16 человек. Проект доступен с 20% скидкой по цене 1119 рублей.
Valheim
Легендарный Valheim доступен со скидкой 50% всего за 217 рублей. Несмотря на простую пиксельную графику и ранний доступ, игра получила огромную фан-базу и стала известной благодаря уникальной системе строительства, процедурной генерации мира и 1 ГБ занимаемого места. Победите боссов, чтобы попасть в Вальгаллу в огромном и случайно генерируемом мире игры.
Project Zomboid
Любителям пощекотать нервишки в мире зомби-апокалипсиса мы рекомендуем Project Zomboid со скидкой в 33% по цене 475 рублей. Эта игра с видом от первого лица позволит использовать уже готовые шаблоны сложности или создать свой. Большой игровой мир может похвастаться проработанными игровыми механиками. Недостаточно просто найти пистолет — вам нужно добыть к нему патроны, чтобы стрелять. Забудете еду на огне — лишитесь обеда. Неотъемлемой частью геймплея стало возведение убежища. Игрок может занять готовый дом или возвести свой. Проведите электричество и водопровод, следите за транспортом и выживайте в этом полном ходячих мертвецов мире.
No Man's Sky
Разработчики No Man's Sky буквально вытянули игру со дна, исправив многие ошибки. Теперь это один из самых высоко оцененных проектов в Steam с огромным процедурно-генерируемым миром и межгалактическими перелетами. Путешествуйте по бескрайнему космосу, собрав собственный звездолет и исследуйте неизведанные уголки галактики. Находите поселения и развивайте их, прокачивая производство и торговлю. Игрушка продается с 50% скидкой по цене 950 рублей.
The Long Dark
The Long Dark стал одной из лучших игр, сфокусированной на выживании и исследовании. В период проведении акции проект можно взять с 50% скидкой по цене 309 рублей. Принимайте правильные решения, исследуя огромную и холодную дикую местность, пережившую геомагнитную катастрофу. В игре нет подсказок, придется полагаться на собственные знания и чутье. Следите за состоянием организма, контролируя голод, жажду и температуру. Ищите припасы, чтобы выжить на территории Северной Канады площадью более 50 м². Игра предлагает четыре уровня сложности: от «пилигрима» для новичков и до «незваного гостя» для профи.
Space Engineers
Желающим провести время за строительством, рекомендуем игрушку Space Engineers по скидке в 50% и цене в 417 руб. Постройте свой космический корабль, станцию, планетарный аванпост и исследуйте планеты. Проект стал известен своей проработанной системой строительства и поддержкой пользовательских скриптов. Чтобы разобраться во всех тонкостях игры, потребуется не один десяток часов и комьюнити игры в шутку называет ее Майнкрафтом для взрослых.
Palworld
Palworld стала настоящим хитом в мире игровой индустрии и предлагает игрокам интересный игровой опыт. Этот мир населяют палы или в простонародье — Покемоны. Отлавливайте их, чтобы скрещивать между собой и используйте в качестве рабочей силы. Стройте базу, занимайтесь производством или отправляйте их в бой против сородичей. Желающим стать рабовладельцами этих милых созданий, предлагается приобрести игру с 10% скидкой по цене 990 рублей.
Хотите приобрести игру себе на аккаунт? Переходите на GGSel.net — торговую площадку, где вы найдете игры для ПК и консолей, DLC, сможете пополнить баланс популярных игровых и неигровых сервисов, купить и продать игровой аккаунт. И все это — по выгодным ценам!
Реклама ИП Николаев Д.Н. ИНН 213003133126
Солнечные вспышки, магнитные бури и полярные сияния
Солнце с активными областями (группами солнечных пятен) в видимом диапазоне. Здесь и далее - снимки с космической обсерватории SDO (Solar Dynamics Observatory, NASA), если не указано иное.
В последнее время в СМИ разного уровня появляется всё больше новостей на тему большого числа солнечных вспышек и магнитных бурь. Отдельной статьей идут снимки полярного сияния. На них реакция неоднозначная: кто-то в полном восторге, а кто-то реагирует как "Я раньше такого здесь не видел, значит это очень плохо". Совершенно бредовые соображения на тему и вовсе опустим. До поры - до времени.
Естественно Солнце, его вспышки, магнитные бури и полярные сияния тесно связаны между собой. Но действительно ли большое количество вспышек - это плохо? А полярные сияния - норма или не норма? И откуда всё это вообще появляется? И почему действительно полярных сияний стало так много?
Я постараюсь написать обо всём настолько коротко, насколько это возможно и в то же время понятным языком, но без базовых знаний физики и химии будет, конечно, сложнее.
Активные области на Солнце и силовые линии магнитного поля у восточного края солнечного диска.
Солнце - ближайшая к нам звезда. Оно светит, греет и поддерживает жизнь на Земле. Но просто сидеть на одном месте у Солнца не получается. Наше Солнце нестабильно - у Солнца есть циклы активности. В среднем такой цикл длится 11 лет и измеряется от минимума до минимума. Минимум солнечной активности - это момент времени, когда на Солнце наблюдается минимальное число активных областей, более известных как солнечные пятна.
Группа пятен AR3394 и масштабе с Землёй. Снимок сделан мной в августе 2023 года. Кто спросит, как я сфоткал Землю с такого расстояния - тот молодец.
Пятна на Солнце являются активными областями, так как служат источником солнечных вспышек. Солнечная вспышка - это процесс резкого выделения огромного количества энергии, а также излучения во всех диапазонах спектра - от рентгеновского до радиодиапазона.
Мощная солнечная вспышка класса Х2.25 9 мая 2024 года из группы пятен AR3664.
Вспышки вызывают нарушение радиосвязи, а также могут вызвать магнитные бури на Земле. И здесь первый важный момент, который многие не знают: солнечные вспышки не всегда вызывают магнитные бури. Магнитную бурю вызывают не сами вспышки на Солнце, а выбросы корональных масс - солнечная плазма. А вспышки не всегда приводят к выбросу плазмы. Например, импульсные (быстрые) вспышки практически никогда не сопровождаются выбросом корональных масс и, соответственно, не приведут ни к какой магнитной буре.
Выброс корональных масс от вспышки класса Х2.56 16 февраля 2024 года. Выброс не был направлен в сторону Земли.
2024 год, по данным NASA, должен стать годом максимума солнечной активности. В 2024 на Солнце будет наблюдаться большое количество пятен, которые могут стать причиной множества солнечных вспышек. Но, по статистике, самые мощные вспышки на Солнце происходят в течении 2 лет после максимума солнечной активности. Самая мощная вспышка в истории спутниковых наблюдений (класса Х28+) произошла в ноябре 2003, через почти 2 года после максимума солнечной активности. Так что, возможно, всё еще впереди.
Какую опасность могут в себе нести солнечные вспышки?
Вспышки на Солнце могут вызвать солнечный радиационный шторм или протонное событие - резкое увеличение числа солнечных протонов высоких энергий (выше 10 МэВ). Такие протоны очень быстро достигают Земли (свет долетает примерно за 8 минут, протоны - порядка 20 минут, солнечная плазма от вспышек - от 1,5 до 3 дней). При слабом радиационном шторме - страдает коротковолновая связь в приполярных областях, а при сильных штормах - отменяются или перенаправляются трансполярные авиаперелёты. Но даже такие события не вредят космонавтам на МКС - они защищены магнитным полем Земли также, как и сами жители Земли. Но вот электроника более чувствительна к таким событиям: спутники могут выходить из строя под действием солнечной плазмы. Такая участь настигла SpaceX - они заявили, что потеряли свои спутники из-за солнечных вспышек.
А, может, просто нашли оправдание чьим-то косякам. Потому что если причина - действительно вспышки на Солнце, то в ближайшее время Starlink может столкнуться с серьёзными проблемами.
Особо мощные вспышки на Солнце могут вызвать перебои со связью по всей планете, но такое бывает очень редко - даже не каждое столетие. Последний раз такое было в 1859 году и носит название событие Кэррингтона - самая мощная магнитная буря за всю историю наблюдений за Солнцем. Тогда сильно пострадала телеграфная связь, а полярные сияния были видны практически по всей планете. Но даже такая мощная буря не вызвала катастрофы планетарного масштаба и оставила крайне мало отпечатков на Земле. Но есть свидетельства о существовании супервспышек на Солнце, которые могут вызвать повышение числа содержания углерода-14 в земной атмосфере и отпечататься в годичных кольцах деревьев. Такое повышение происходит при бомбардировке атмосферного азота высокоэнергетичными нейтронами. Источником таких нейтронов может быть только Солнце, но для этого нейтроны должны добраться до Земли за 15 минут. Такие условия формируются при вспышках на Солнце небывалой мощности. Такие события называются события Мияке в честь японской ученой Фусы Мияке, которая первая обнаружила такие следы в годичных кольцах деревьев. Но даже такие события не уничтожили всё живое. Поэтому можно считать, что большое число солнечных вспышек не нанесут жизни на Земле никакого вреда.
Линии магнитного поля активной области Солнца у западного края диска после мощных вспышек, так называемые "пост-вспышечные петли".
Существует 3 причины выброса корональных масс, которые могут вызвать магнитные бури на Земле: солнечные вспышки, корональные дыры и отрывы протуберанцев. Про вспышки мы уже поговорили.
Корональные дыры - это области на Солнце где нет сомкнутых линий магнитного поля. Через такие области солнечная плазма может беспрепятственно покидать Солнце, устремляясь в космическое пространство. Особо сильных бурь солнечный ветер от корональных дыр вызвать не может. Никакой опасности сами по себе не представляют.
Крупная корональная дыра на Солнце, обращенная в сторону Земли 2 декабря 2023 года.
Третья причина выброса корональных масс - отрывы протуберанцев. Они слабее зависят от солнечный активности (но всё же зависят). Протуберанцы - это области над поверхностью Солнца, где достаточно плотная, но относительно холодная плазма удерживается магнитным полем. Когда линии магнитного поля размыкаются, происходит высвобождение солнечной плазмы.
Выброс корональных масс от космической обсерватории LASCO C2, вызванный отрывом протуберанца 22 января 2024 года. Выброс не был направлен в сторону Земли.
Двойной отрыв протуберанца 17 апреля 2024 года который вызвал сильную магнитную бурю класса G3 (с 10-й секунды).
В каждом из описанных случаев солнечная плазма устремляется в космическое пространство и в некоторых случаях - к Земле. Когда плазма добирается до нашей планеты, она проникает в атмосферу Земли вблизи магнитных полюсов и начинает взаимодействие с атомами атмосферных газов. И тут начинается простейшая квантовая физика. Частицы солнечной плазмы сталкиваются с атомами атмосферных газов, вызывая ударную ионизацию - отрыв электрона с внешней электронной орбитали. При этом на отрыв электрона необходимо потратить некоторое количество энергии, которую отдают частицы солнечной плазмы. Так, атомы земной атмосферы становятся ионизированными, пополняя собой ионосферу. Но это состояние нестабильное, и атомы стремятся вернуться в неионизированное состояние, то есть получить свой электрон назад (один из фундаментальных законов квантовой физики: все тела стремятся занять положение с наименьшей потенциальной энергией. К примеру: потенциальная энергия человека, стоящего на ногах выше, чем человека, который лежит на диванчике. Поэтому лежать на диванчике человеку хочется больше, чем стоять на ногах). И спустя некоторое время электрон возвращается в атом, на свободное место. Но, согласно закону сохранения энергии, если на отрыв электрона от атома надо потратить энергию, то при возвращении электрона в атом эту энергию надо вернуть. И эта энергия возвращается в виде фотона - частички света, длина волны (а, следовательно - цвет) которого зависит от природы газа. Именно это свечение фотонов в северной части небосвода и называется полярным сиянием. На высоте от 200 до 400 км полярное сияние имеет красно-розовый цвет, от 100 до 200 км - зелёный цвет, до 100 км - фиолетовый цвет (но на такую глубину в атмосферу частицы солнечного ветра проникают достаточно редко).
Полярное сияние в Скопинском районе Рязанской области 19 апреля 2024 года. Фото моё.
Теперь несколько слов о том, почему полярные сияния стали таким частым явлением в центральной России. Причин тому несколько. Во-первых - конечно же, выросшее число выбросов на Солнце. Но тут всё закономерно - потому что близость максимума солнечной активности. Во-вторых - дрейф магнитного полюса Земли. Помните же из школьного курса географии, что магнитный полюс Земли в северном полушарии находится где-то в Канаде? Так вот - его там уже нет.
Дрейф магнитного полюса Земли. Красные точки - измеренные положения, синие - расчетные положения. Фото из Википедии.
Примерно в 2020 году магнитный полюс Земли перешел в восточное полушарие в направлении России. Грубо говоря, с 1984 года магнитный полюс Земли стал почти на 1000 км ближе к центральной России. Дрейф магнитного полюса Земли - явление нормальное, и ничего плохого в себе, по сути, не несёт, если магнитное поле при этом не слабеет. А этого не наблюдается. Поэтому и участились случаи видимости полярных сияний. А еще у каждого в кармане есть камера, на которую стало возможно сфоткать сияние + обмен информацией стал гораздо быстрее - мы быстрее узнаем, что есть шанс сфотографировать полярное сияние.
В-третьих - эффект Рассела-Макферрона. Он говорит о том, что в периоды близости ко дням весеннего и осеннего равноденствий солнечная плазма сильнее влияет на магнитосферу Земли и, как следствие - вызывает более яркие полярные сияния.
А как насчет цвета сияний? Почему на севере (в Исландии, в Мурманской области) оно зелёное, а тут красные огни?
Ответ кроется в том, что я писал раньше. Красное свечение свойственно верхним слоям атмосферы (от 200 до 400 км). Глядя на сияние из средней полосы, мы смотрим на него как будто сбоку. Находясь ближе к северу, мы видим сияние снизу, а там по интенсивности преобладают зелёные цвета.
Полярное сияние в Казахстане 24 апреля 2023 года. Зеленые цвета видны у самого горизонта, в остальном преобладают красно-розовые цвета.
Я десятки раз видел в интернете, как вот такое сияние красного цвета называют чуть ли не смертоносным, обосновывая это тем, что мол кислород сгорает под влиянием солнечного ветра. Чушь собачья. Так пишут те, кто горение понимает, а ионизацию не понимает (и то горение из курса химии - это реакция окисления чего бы то ни было с выделением тепла, а окисление - это реакция с кислородом. Поэтому говорить, что эти люди понимают горение, тоже неправильно). Ионизацию такие люди представляют себе как разрушение атомов кислорода, а разрушение додумывают до горения. И да начнется паника! Но световое излучение - это не признак разрушения и даже ионизации атмосферных газов, это признак того, что атомы атмосферных газов вернулись в нормальное состояние.
А вот если при высокоэнергетическом воздействии свечения не будет - вот это уже проблема, это знак того, что в фундаментальной физике что-то сломалось.
Личное мнение: все же мы слышали фразу "да зачем мне ходить на уроки физики, химии и пр.? Я же не буду учёным". Я слышал много раз. А потом те же самые люди рассказывают, что полярные сияния - это сплошная радиация, которая нас всех убьет, уничтожит озоновый слой, сожжет атмосферу и уничтожит жизнь на Земле. Но потом мы лезем в архив и находим там вспышки на Солнце конца октября - начала ноября 2003 года, сравниваем с нынешними и понимаем, что сегодняшние вспышки - это так, петарда "Корсар 3" по сравнению с праздничным салютом. И ничего, все всё пережили, даже МКС не упала. А в прошлом цикле такого количества сияний не было потому что сам цикл был один из самых слабых в истории. Поэтому сравнивать нынешний цикл с предыдущим, на мой взгляд, неправильно.
Солнечные циклы с 19-го по 25-й (нынешний) по среднемесячному числу солнечных пятен. Некоторые любят сравнивать нынешний цикл с предыдущим, но очень не любят сравнивать с 19-м. График взят отсюда.
Небольшой вывод по пунктам:
1). Солнечных вспышек действительно стало много. Но максимум солнечной активности должен быть таким. Тут всё в норме.
2). Магнитных бурь тоже стало много. Причина - участившиеся солнечные вспышки. Тоже в пределах нормы.
3). Полярных сияний стало несоизмеримо больше по сравнению с предыдущими годами. Во-первых опять же солнечная активность, во-вторых - дрейф магнитного полюса, из-за которого магнитный полюс Земли стал значительно ближе к России, в-третьих - доступность ночных съёмок, предупреждения о появлениях полярных сияний и физические эффекты. На жителей Земли полярные сияния не влияют совершенно никак, в темноте светиться от радиации никто не начал. Частицы солнечного ветра не навредят вам, даже если вы будете непосредственно в точке магнитного полюса Земли, потому что они редко проникают на глубину ниже 100 км. Поэтому вреда от магнитных бурь и полярных сияний лично я не вижу. Да и неоткуда этому вреду взяться. Максимум - у особо чувствительных голова поболит. И то: учёные сколько ни искали - но так и не смогли найти связь между геомагнитной активностью и состоянием здоровья человека. Экология и качество пищи на нас влияет куда сильнее, чем вспышки на звезде по имени Солнце.
Наслаждайтесь красотой, которую природа сама приносит в ваши дома!
Возобновление водорода через небесные тела
Для ЛЛ, кому лень читать, выложил ролик на ютубе:
Как нам всем известно, в звёздах, по типу нашего Солнца, происходит термоядерная реакция превращения водорода в гелий. Также звёзды являются отличными поставщиками и более тяжёлых элементов таблицы Менделеева. Однако как быть с тем, что водорода с каждой секундой становится меньше? Чем будут питаться звёзды, когда закончится последняя капля водорода?
Существует гипотеза, что в момент большого взрыва, и был создан основной запас водорода, который является конечным и исчерпаемым со временем. Насколько мне известно, в природе не существует обратных процессов превращения гелия в водород, поскольку на этот процесс потребовалось бы огромное количество энергии.
Так неужели наша вселенная настолько плохо продумана, что по исчерпании водорода, наступит великая печаль для всего сущего?
На мой взгляд, так быть не должно. Согласно моей новой гипотезе, чёрные дыры, должны являться некоторым аналогом мусороперерабатывающей фабрики. Они поглощают любую материю из любого вещества, любых элементов их таблицы Менделеева. Достигнув критической массы, чёрные дыры, на мой взгляд, должны коллапсировать в иное небесное тело (о чём я писал в более ранних статьях), которое будет уже не поглощать, а стремительно испускать вещество во вселенную. Проходя через обратный горизонт событий, такое вещество, в результате неравномерности и нелинейности горизонта событий должно быть разорвано на субатомном уровне, образую простейшее протовещество, приближенное к водороду. Тем самым, мы получаем на выходе лёгкие элементы, типа водорода, которые могут быть использованы молодыми звёздами повторно. В результате чего, будет достигнут круговорот элементом в природе: от более простого к сложному, и обратно, к простому.
Либо, водород всё же конечен, но очень надеюсь, что у вселенной на этот счёт припасён какой-либо способ, благодаря которому она и мы, будем и дальше иметь возможность к существованию, даже при отсутствии водорода.
Гипотеза моя, поэтому тег "моё".
Спасибо всем, кто дочитал до конца. Надеюсь, пост был интересен.
Солнце
Каждую секунду от Солнца выбрасывается 1,5 миллиона тонн солнечного вещества, движущегося со скоростью около 160 км/с. Магнитное поле Земли отклоняет большую его часть, но не всю. Солнечный ветер, поток заряженных частиц, течет со скоростью 300—1200 км/с, и хотя магнитное поле защищает нас, некоторые частицы все еще вызывают полярные сияния и геомагнитные бури.
источник https://t.me/mir_teh/1495
Как космический аппарат впервые в истории вошёл в атмосферу Солнца
Солнечное затмение, позволяет увидеть корону Солнца. Взято из Яндекс-картинок
В США несколько лет назад в НАСА для изучения Солнца создали космический аппарат "Parker Solar Probe". Данный аппарат запустили в 2018 году. "Parker Solar Probe" сейчас находится на орбите вокруг нашей звезды. С каждым оборотом вокруг Солнца, он приближается к нему все ближе и ближе. За это время космический аппарат исследует Солнце и делает о нем новые открытия. Примечательно, что данные, которые ученые на Земле получают от аппарата были ранее им, а значит и всему человечеству, неизвестны.
То, что вы узнаете сегодня о нашей единственной звезде в системе - Солнце, может перевернуть ваше сознание. Тем более, если вы из тех людей, которые совсем далеки от темы космоса и космонавтики. Дело в том, что 28 апреля 2021 года американский космический аппарат "Parker Solar Probe" впервые в истории вошёл в атмосферу Солнца. Да, как вы поняли, у Солнца тоже есть своя особая атмосфера. Именно сейчас, он находится в верхних слоях атмосферы Солнца, называемой короной.
Солнечное затмение, позволяет увидеть корону Солнца. Взято из Яндекс-картинок
Снимок Земли, сделанный аппаратом "Parker Solar Probe". Взято из Яндекс-картинок
Аппарат "Parker Solar Probe" незадолго до запуска. Взято из Яндекс-картинок
На самом деле, как показали данные, в короне Солнца совершенно спокойная среда и аппарат работает стабильно. В настоящий момент аппарат движется дальше, все ближе к Солнцу и отправляет на Землю массив ценной информации о магнитном поле, солнечном ветре. Кроме того, высококачественные изображения, сделанные на установленные на аппарат камеры и другие спектрометры. Данное событие является эпохальным и историческим, а полученные данные - позволяют нам пересмотреть наши знания о Солнце и даже, посмотреть на него под другим углом.
Если Вам понравилась статья - поставьте лайк. Много наших материалов вы найдете на нашем сайте. Будем рады, если вы его посетите. Ваша подписка очень важна нам: Пикабу, канал в Телеграмм, сообщество в ВК, YouTube, а также сообщество в Пикабу "Все о космосе". Всё это помогает развитию нашего проекта "Журнал Фактов".
Ответ на пост «Что такое "Парадокс молодого Солнца"? Рассказывает журнал "Лучик"»
Кхм, существование в прошлом на Земле (и Марсе) плотной парниковой атмосферы, вроде как, доказано давно и достоверно. Так что странно всё ещё спорить на эту тему. Вариант 2 из вашего списка.
>Теория интересная – но и она «не без изъяна». Слишком уж маловероятно «случайное» совпадение двух совершенно разных вещей: получается, что нагрев Солнца просто идеально совпал со сменой состава атмосферы на Земле – так, чтобы средняя температура на поверхности оставалась неизменной...
А она и не совпала идеально - вначале Землю проморозило напрочь по мере истончения атмосферы (если не ошибаюсь, где-то между 1 и 2 миллиардами лет назад), поищите информацию на тему "Земля-снежок" - а потом уже, слава Солнцу, снова разогрелась. До времени заморозки Земли ещё попадаются какие-то ископаемые более-менее развитых организмов (типа червей и кишечнополостных), затем они, видимо, повымерли, и только после оттаяния остатки биосферы получили второй шанс.
>Объяснение третье: Земля была ближе к Солнцу
Отметается.
Орбиты, конечно, смещаются, но слишком несущественно, чтобы принимать во внимание в плане климата (смещение на единицы процентов практически не имеет значения для климата по сравнению с составом атмосферы).
>Объяснение четвёртое: гипотеза Геи
Вроде как именно деятельность организмов (первых фотосинтезирующих цианобактерий) привела к исчерпанию большей части парникового углекислого газа и промораживанию Земли. Что большую часть тогдашней биосферы и уничтожило. Так что так себе гипотеза. Скорее уж об этой стоит вспомнить: https://ru.wikipedia.org/wiki/Гипотеза_Медеи