Продолжаю свою маленькую борьбу с массовой дезинформацией в некоторых СМИ и других источниках (особенно в телеге) о солнечных вспышках и магнитных бурях. Сегодня в поле зрения - умеренная вспышка, которая случилась днем в воскресенье
Вспышка в рентгеновском диапазоне глазами космического аппарата Solar Dynamics Observatory (SDO NASA). Время на снимке указано в UTC.
Вспышка произошла 23.06.2024 в 16:05 МСК. Источник вспышки - группа пятен AR3723, которая только-только вышла на видимую сторону Солнца.
Группа пятен 3723 (левее, ближе к краю солнечного диска). Она только вышла на видимую сторону Солнца, поэтому точное определение размеров и магнитной конфигурации пока затруднено. Скрин с сайта spaceweatherlive.com
Вспышка носила импульсный характер (длительность ~10-20 минут) и не сопровождалась выбросом корональных масс. Следовательно, никаких геомагнитных возмущений от вспышки не ожидается.
Интенсивность рентгеновского излучения быстро выросла и быстро сошла на нет. Именно так выглядит импульсная вспышка. Скрин с сайта spaceweatherlive.com
Последние 2 недели ни сильных вспышек, ни выбросов не было, поэтому и писать особо было не о чем, но сейчас на Солнце появляются множество перспективных групп пятен, которые уже демонстрируют неплохую активность по вспышкам и выбросам. В ближайшие 2 недели нас наверняка ждёт немало мощных вспышек, о самых интересных из которых я обязательно напишу - только факты и обоснованные прогнозы геомагнитной активности на основе данных со спутников, прогнозов специалистов и личного опыта.
Выброс корональных масс, произошедший сегодня (в понедельник) утром. Со вспышкой не связан, Землю не зацепит.
Ссылок не будет. По всем вопросам - велком ту комментарии.
NASA рассказало о последствиях солнечной вспышки для Марса
В мае 2024 года Солнце произвело ряд мощных вспышек, вызвавших рекордную геомагнитную бурю на Земле. Наша планета оказалось не единственной, которая подверглась их воздействию. По данным NASA вспышки также достигли Марса, вызвав полярные сияния.
Изучающие Марс ученые давно ожидали, когда Солнце достигнет максимума своей активности чтобы узнать, как это повлияет на планету. 20 мая этого года у них представилась такая возможность. Солнце произвело мощнейшую вспышку класса Х12. Произведенные ей рентгеновское и гамма-излучение, а также корональный выброс массы, направились прямиком к Красной планете. Двигавшееся со скоростью света рентгеновское и гамма-излучение долетели первыми, а заряженные частицы немного отстали и достигли Марса всего за десятки минут.
Данные марсохода Curiosity говорят о том, что если бы рядом с ним в этот момент стояли астронавты, они бы получили дозу радиации в 8 100 микрорентген, что эквивалентно 30 рентгеновским снимкам грудной клетки. Хотя это и не смертельно, но это был самый большой всплеск радиации, зафиксированный Curiosity c момента посадки ровера 12 лет назад. То, какое количество излучения достигло поверхности Марса, наглядно демонстрируют сделанные в тот день снимки с навигационных камер марсохода. На них можно увидеть «снег»: белые полосы и крапинки, вызванные попаданием заряженных частиц в камеры.
Curiosity был не единственным марсианским исследователем, ощутившим на себе всю мощь вспышки. Используемый для ориентации звездный датчик аппарата Mars Odyssey оказался перенасыщен энергией и на некоторое время погас. Впрочем, все могло быть и хуже. В 2003 году заряженные частицы от вспышки, которая в итоге была оценена как X45, буквально поджарили детектор излучения Mars Odyssey, специально предназначавшийся для измерения подобных событий.
Находящийся на марсианской орбите аппарат NASA запечатлел еще один наглядный эффект недавней солнечной активности. Речь о полярных сияниях.
Механизм возникновения полярных сияний на Марсе отличается от того, как они появляются на Земле. Наша родная планета защищена от заряженных частиц сильным магнитным полем, которое обычно ограничивает их в районе полюсов. Марс же давно лишился своего магнитного поля, и у него нет щита против заряженных частиц. Поэтому, когда они попадают в его атмосферу, полярные сияния охватывают всю планету.
Именно так и произошло во время майских вспышек. Установленным на бортам MAVEN инструментам удалось зафиксировать свет от полярных сияний, бушевавших на планете в период с 14 по 20 мая.
Уже в этом году к Марсу будут запущены два зонда ESCAPADE. Они будут изучать магнитосферу планеты и то, как она взаимодействует с солнечным ветром. Их данные позволят дополнить наблюдения других космических аппаратов о том, как вспышки на Солнце влияют на Марс.
Мы вдохновились пакмэном, пиксель-артом и атмосферой психологического триллера. А потом сделали игру, где вокруг — мрак. Сможете найти выход из темного лабиринта?
Рекомендуем включить звук: он вам поможет пройти игру.
Продолжаем писать о солнечных вспышках без лишних выдумок и нагнетания паники. Сегодня в центре внимания - сильная вспышка класса М9.56 на западном (правом) краю солнечного диска.
Фото вспышки в рентгеновском диапазоне с борта космической обсерватории Solar Dynamics Observatory (SDO) NASA
6 июня в 21:45 МСК на Солнце произошла сильная вспышка. Источник - группа пятен 3697, та же, что стала источником другой мощной вспышки. Группа уже скрылась за западным краем солнечного диска, но, поскольку вспышка происходит над поверхностью Солнца, мы ещё можем её зафиксировать.
Выброс корональных масс от вспышки М9.56 в поле зрения коронографа SOHO LASCO C3
Вспышка длительная. Такие почти всегда сопровождаются выбросом корональных масс, и эта вспышка - не исключение.
3 выброса корональных масс вчерашнего дня: 2 первых - от вспышек Х1.55 и М9.56 и последний - отрыв протуберанца. Видео с космической обсерватории SOHO NASA прибора LASCO C2.
Все выбросы не направлены в сторону Земли. Вероятность геомагнитных возмущений от этих выбросов минимальна:
Буря класса G1 (слабая): 1% Буря класса G2 (умеренная): 1% Буря класса G3 (сильная): 0% Буря класса G4 (очень сильная): 0% Буря класса G5 (экстремальная): 0%.
Вероятность возникновения полярных сияний от этой вспышки в средних и южных широтах нулевая.
Анимация выброса системы CACTus - автоматической программы определения параметров выброса корональных масс.
По всем вопросам как всегда - добро пожаловать в комментарии.
Мне настолько надоела массовая дезинформация и откровенная чушь в СМИ (особенно в телеге) о солнечных вспышках и магнитных бурях, что теперь я буду писать о них сам. Только факты, данные со спутников и объективные обоснованные прогнозы.
Вспышка у западного (правого) края солнечного диска. Изображение Solar Dynamics Observatory, NASA. Время на фото (UTC)
Источник вспышки - группа пятен 3697 (уже скрылась за западным краем солнечного диска). Поскольку вспышка происходит немного над поверхностью Солнца, мы можем увидеть её, даже если группа пятен, ответственная за вспышку, уже не видна.
Вспышка сопровождалась выбросом корональных масс, не направленным в сторону Земли
Что имеем: три уровня, на каждом свой предмет Что надо сделать: разделить их ровнехонько на четыре части Что получим: промокод на хорошую скидку, а самые точные — награду в профиль
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.