Чи не було б чудово, якби сонячні фізики могли передбачити сонячні бурі так само, як метеоролог прогнозує урагани? Ну, тепер, можливо, вони можуть. Близнюкові обсерваторії STEREO NASA здійснили перші тривимірні вимірювання сонячних вибухів, відомі як викиди корональної маси (CME), що дозволило вченим побачити їх розміри та форму та зобразити їх, коли вони проїжджають приблизно 93 мільйони миль від Сонця до Землі. Завдяки STEREO вчені тепер можуть фіксувати зображення сонячних штормів та робити в режимі реального часу вимірювання їх магнітних полів, приблизно так само, як супутники дозволяють синоптикам бачити розвиток урагану. Виверження зовнішньої атмосфери Сонця або корони можуть спричинити хаос на супутниках (і космонавтах) на орбіті або викликати великі струми в електромережах на Землі, що може спричинити перебої в електроенергії або чорні вихідні.
"Зараз ми можемо бачити CME з того часу, поки він покидає сонячну поверхню до досягнення Землі, і ми можемо реконструювати подію в 3D безпосередньо з зображень", - сказав Анжелос Вурлідас, сонячний фізик у Військово-морській дослідницькій лабораторії, штат Вашингтон, і вчений проекту для дослідження корональних і геліосферних досліджень Сонця з Землею на борту STEREO. На відео вище дивіться деякі тривимірні зображення та чуйте, як Вурлідас розповідає про нові знахідки.
[/ підпис]
КМЕ викидають у космос мільярди тонн плазми за тисячі миль на годину і несуть із собою частину магнітного поля Сонця. Ці хмарні сонячні бурі створюють ударну хвилю і великі, рухомі порушення в Сонячній системі. Шок може прискорити частину космічних частинок до високих енергій - форму "сонячних космічних променів", яка може бути небезпечною для космічних кораблів і космонавтів. Матеріал CME, який надходить через кілька днів, може порушити магнітне поле Землі, магнітосферу та верхню атмосферу.
STEREO складається з двох майже однакових обсерваторій, які здійснюють одночасне спостереження CME з двох різних точок зору. Одна обсерваторія "веде" Землю по своїй орбіті навколо Сонця, а інша обсерваторія "стежить" за планетою. Дві точки зору STEREO надають унікальний вигляд анатомії сонячної бурі, коли вона розвивається і рухається до Землі. Як тільки CME прибуває на орбіту Землі, датчики на супутниках проводять вимірювання in situ вимірювань сонячної бурі хмари, забезпечуючи «земну істину» між побаченим на відстані та реальним всередині CME.
Поєднання надає сонячним фізикам найбільш повне розуміння на сьогоднішній день внутрішніх дій цих штормів. Це також являє собою великий крок до прогнозування, коли і як буде відчуватися вплив на Землі. Кут поділу між супутниками дає змогу дослідникам відстежувати CME в трьох вимірах, що вони зробили кілька разів за останні кілька років, коли вони навчилися використовувати цей новий інструмент космічної погоди.
"Вимірювання in situ від STEREO та інших навколоземних космічних кораблів пов'язують фізичні властивості витікаючого CME з віддаленими зображеннями", - сказала Антуанетта "Тоні" Галвін, сонячний фізик з Університету Нью-Гемпшира і головний дослідник відділу STEREO Прилад плазмового та надтермального іонних композицій (PLASTIC). "Це допомагає нам зрозуміти, як формувалася внутрішня структура РМЕ та краще прогнозувати її вплив на Землю".
До цих пір CME можна було зобразити біля сонця, але наступних вимірювань довелося чекати, поки хмара CME прибуде на Землю через три-сім днів. Зображення та вимірювання STEREO в реальному часі дають вченим інформацію про швидкість, напрямок та швидкість - за дні CME раніше, ніж за попередні методи. Як результат, енергетичним компаніям та супутниковим операторам надається більше часу для підготовки до потенційно згубних сонячних штормів.
Так само, як руйнівна сила урагану залежить від його напрямку, розміру та швидкості, серйозність наслідків СМЕ залежить від його розміру та швидкості, а також від того, чи робить він прямий чи косий удар по земній орбіті.
CME порушують простір, в якому переважає магнітне поле Землі. Зриви магнітосфери можуть викликати яскраво забарвлені, танцюючі вогні, відомі як полярне сяйво, або північне та південне сяйво. Хоча ці екрани нешкідливі, вони вказують на те, що верхня атмосфера Землі та іоносфера Землі перебувають у безладі.
Сонячні бурі можуть перешкоджати комунікації між наземними станціями та супутниками, пілотами літака та космонавтами. Радіо шум від шторму також може порушити послугу стільникового телефону. Порушення в іоносфері, спричинене CME, може спотворювати точність навігації Глобальної системи позиціонування (GPS) і, в крайньому випадку, викликати блукаючі електричні струми в довгих кабелях і силових трансформаторах на землі.
Космічний корабель-близнюк STEREO був запущений 25 жовтня 2006 року на орбіту Землі навколо Сонця.
Джерела: NASA, APL
