Ми могли б отримати величезний феєрверк у 2012 році. Деякі прогнози ставлять сонячний максимум сонячного циклу 24 ще більш енергійним, ніж останній сонячний максимум у 2002-2003 рр. (Пам’ятаєте всі ті рекорди, що розбивали спалахи X класу?). Сонячні фізики вже в захваті від цього наступного циклу, і нові методи прогнозування використовуються з користю. Але чи варто хвилюватися?
Пов'язані статті 2012 року:
- 2012 рік: Немає геомагнітного звороту (розміщено 3 жовтня 2008 р.)
- 2012 рік: Без вбивці сонячного спалаху (розміщено 21 червня 2008 р.)
- 2012: Планета Х - це не Нібіру (розміщено 19 червня 2008 р.)
- 2012 рік: немає планети X (розміщено 25 травня 2008 р.)
- Без судного дня 2012 року (розміщено 19 травня 2008 р.)
Згідно з одним із численних сценаріїв досудного дня, які ми були представлені напередодні «кінця світу», який підживлюється пророцтвом Майя, цей сценарій насправді заснований на деякій науці. Більше того, можливо, існує певна кореляція між 11-річним сонячним циклом та часовими циклами, які можна побачити в календарі майя, можливо, ця древня цивілізація зрозуміла, як магнетизм Сонця зазнає змін полярності з кожним десятиліттям? Плюс релігійні тексти (такі як Біблія) говорять про те, що нам належить судний день, який передбачає багато вогню та сірки. Таким чином, схоже, що 21 грудня 2012 року наша найближча зірка буде жива в смаженому вигляді!
Перш ніж ми переходимо до висновків, зробіть крок назад і продумайте це. Як і більшість різних способів закінчення світу у 2012 році, можливість Сонця вибухнути величезним, пошкоджуючим Землею сонячним спалахом, дуже приваблива для доносників там. Але давайте подивимось, що насправді відбувається під час подій, спрямованих на Землю, і Земля насправді дуже захищена. Хоча деяких супутників може і не бути ...
Земля розвивалася у високо радіоактивному середовищі. Сонце постійно вистрілює високоенергетичні частинки зі своєї магнітно домінуючої поверхні, як сонячний вітер. Під час сонячного максимуму (коли Сонце є найактивнішим), Земля може виявитись не так пощастило, щоб дивитись на стовбур вибуху енергією 100 мільярдів атомних бомб Хіросіми. Цей вибух відомий як сонячна спалах, наслідки якого можуть спричинити проблеми тут, на Землі.
Перш ніж ми подивимось на побічні ефекти Землі, давайте подивимось на Сонце і коротко розберемося, чому воно стає таким гнівом кожні 11 років.
Сонячний цикл
Перш за все, у Сонця є природні цикл із періодом приблизно 11 років. Протягом життя кожного циклу лінії магнітного поля Сонця тягнуться навколо сонячного тіла шляхом диференціального обертання на сонячному екваторі. Це означає, що екватор крутиться швидше, ніж магнітні полюси. Поки це триває, сонячна плазма перетягує лінії магнітного поля навколо Сонця, викликаючи стрес і накопичуючи енергію (ілюстрація цього зображена на малюнку). У міру збільшення магнітної енергії кінки утворюються в магнітному потоці, примушуючи їх до поверхні. Ці перегини відомі як корональні петлі, які стають більш численними в періоди високої сонячної активності.
Сюди потрапляють сонячні плями. Оскільки коронкові петлі продовжують спливати над поверхнею, то також з’являються сонячні плями, часто розташовані у місцях петлі петлі. Корональні петлі впливають на відсунення більш гарячих поверхневих шарів Сонця (фотосфери та хромосфери) в сторону, оголюючи зону конвекції більш холодної (причини, чому сонячна поверхня та атмосфера гарячіші, ніж внутрішність сонячної енергії, зменшуються до явища коронального нагріву) . Коли магнітна енергія наростає, ми можемо сподіватися, що все більше магнітного потоку буде витіснятися разом. Це коли відбувається явище, відоме як магнітне відновлення.
Повторне підключення - це пусковий механізм для сонячних спалахів різних розмірів. Як повідомлялося раніше, сонячні спалахи від "нанофлянтів" до "спалахів X класу" є дуже енергійними подіями. Звичайно, найбільші спалахи генерують достатньо енергії для 100 мільярдів атомних вибухів, але не дозволяйте, щоб ця величезна цифра стосувалася вас. Для початку цей спалах відбувається в низькій корони, прямо біля сонячної поверхні. Це майже 100 міль миль (1 АС). Земля ніде не підходить до вибуху.
Оскільки лінії сонячного магнітного поля вивільняють величезну кількість енергії, сонячна плазма прискорюється і обмежується в магнітному середовищі (сонячна плазма - це перегріті частинки, такі як протони, електрони та деякі світлові елементи, такі як ядра гелію). По мірі взаємодії частинок плазми можуть утворюватися рентгенівські промені, якщо умови правильні і bremsstrahlung можливо. (Bremsstrahlung виникає при взаємодії заряджених частинок, що призводить до випромінювання рентгенівських променів.) Це може створити рентгенівський спалах.
Проблема з рентгенівськими сонячними спалахами
Найбільша проблема рентгенівського спалаху полягає в тому, що ми отримуємо невелике попередження, коли це станеться, коли рентгенівські промені рухаються зі швидкістю світла (один із рекордних сонячних спалахів 2003 року зображений зліва). Рентгенівські випромінювання від спалаху класу Х дістануться до Землі приблизно за вісім хвилин. Коли рентгенівські промені потрапляють в нашу атмосферу, вони поглинаються в найвіддаленішому шарі, який називають іоносферою. Як ви можете здогадатися з назви, це високозарядне, реактивне середовище, повне іонів (атомних ядер та вільних електронів).
Під час потужних сонячних подій, таких як спалахи, швидкість іонізації між рентгенівськими променями та атмосферними газами збільшується в шарах області D та E іоносфери. У цих шарах спостерігається раптовий сплеск виробництва електронів. Ці електрони можуть викликати перешкоди для проходження радіохвиль через атмосферу, поглинаючи короткохвильові радіосигнали (у високочастотному діапазоні), можливо блокуючи глобальну комунікацію. Ці події відомі як «Раптові іоносферні порушення» (або ІПС), і вони стають звичними в періоди високої сонячної активності. Цікаво, що збільшення щільності електронів під час СІД сприяє поширенню радіовиключення дуже низької частоти (ВНЧ), яке вчені використовують для вимірювання інтенсивності рентгенівських променів, що надходять від Сонця.
Викидання корональної маси?
Рентгенівські викиди сонячних променів - лише частина історії. Якщо умови правильні, на місці спалаху може бути проведено викид корональної маси (СМЕ) (хоча будь-яке явище може відбуватися незалежно). ШМЕ повільніше, ніж розповсюдження рентгенівських променів, але їх глобальний вплив тут на Землю може бути більш проблематичним. Вони можуть не подорожувати зі швидкістю світла, але все ж швидко подорожують; вони можуть подорожувати зі швидкістю 2 мільйони миль на годину (3,2 мільйона км / год), тобто вони можуть дістатися до нас за лічені години.
Саме тут докладається багато зусиль для прогнозування космічної погоди. У нас кілька земних кораблів, що сидять між Землею та Сонцем біля Землі-Сонця Лагрангіана (L1) вкажіть датчики на борту для вимірювання енергії та інтенсивності сонячного вітру. Якщо CME пройде через їх розташування, енергетичні частинки та міжпланетне магнітне поле (МВФ) можуть бути виміряні безпосередньо. Одна місія під назвою Провідник розширеного складу (ACE) знаходиться в L1 Точка та надає вченим до години повідомлення про наближення CME. АСЕ об'єднується з Сонячною та Геліосферною обсерваторією (SOHO) та Обсерваторією сонячної теорії земних зв'язків (STEREO), тому СМЕ можна відстежувати від нижньої корони в міжпланетний простір через L1 вказуйте на Землю. Ці сонячні місії активно працюють разом, щоб надати космічним агенціям розширене повідомлення про керовану Землею СМЕ.
Що робити, якщо CME досягає Землі? Для початку багато що залежить від магнітної конфігурації МВФ (від Сонця) та геомагнітного поля Землі (магнітосфера). Взагалі кажучи, якщо обидва магнітні поля вирівняні з полярностями, що вказують в одному напрямку, велика ймовірність, що CME буде відбита магнітосферою. У цьому випадку CME буде ковзати повз Землю, викликаючи певний тиск і спотворення на магнітосфері, але в іншому випадку проходить без проблем. Однак якщо лінії магнітного поля знаходяться в антипаралельній конфігурації (тобто магнітні полярності в протилежних напрямках), магнітне відновлення може відбуватися на передньому краї магнітосфери.
У цьому випадку МВФ і магнітосфера зливаються, з'єднуючи магнітне поле Землі з Сонцем. Це створює сцену для однієї з найбільш дивовижних подій у природі: полярної полярності.
Супутники в Перилі
Коли магнітне поле CME з'єднується з Землею, в магнітосферу вводяться високоенергетичні частинки. Через тиск сонячного вітру лінії магнітного поля Сонця будуть складатись навколо Землі, проносячись позаду нашої планети. Частинки, що вводяться в «дні доби», будуть потрапляти в полярні ділянки Землі, де вони взаємодіють з нашою атмосферою, генеруючи світло як полярне сяйво. За цей час пояс Ван Аллена також стане «надзарядженим», створивши навколо Землі область, яка може спричинити проблеми незахищеним космонавтам та будь-яким незахищеним супутникам. Щоб дізнатися більше про шкоду, яка може бути заподіяна космонавтам та космічним кораблям, перегляньте "Радіаційна хвороба, пошкодження клітин та підвищений ризик раку при тривалих відрядженнях на Марс"Та"Нова транзисторна проблема може бути побічною радіацією космічного випромінювання.”
Як би випромінювання в поясі Ван Аллена було недостатньо, супутники могли піддаватися загрозі розширення атмосфери. Як і слід було очікувати, ніби Сонце вдарить Землю за допомогою рентгенівських променів та СМЕ, неминуче нагрівання та глобальне розширення атмосфери, можливо, поглинання на висоту супутникової орбіти. Якщо залишити його без позначення, аерогальмований вплив на супутники може призвести до уповільнення та падіння висоти. Аеробика широко використовується як космічний політ інструмент сповільнити космічний корабель при введенні на орбіту навколо іншої планети, але це матиме несприятливий вплив на супутники, що обертаються навколо Землі, оскільки будь-яке уповільнення швидкості може спричинити його повторне потрапляння в атмосферу.
Ми відчуваємо ефекти на надто глибокій основі
Хоча супутники знаходяться на передовій, якщо сильний сплеск енергетичних частинок, що потрапляють в атмосферу, ми можемо відчути негативні наслідки і тут, на Землі. Завдяки генеруванню рентгенівських електронів в іоносфері деякі форми зв'язку можуть стати нерівномірними (або видалятися всі разом), але це ще не все, що може статися. Зокрема, у великих широтах, через ці вхідні частинки через іоносферу може утворюватися величезний електричний струм, відомий як «електроструй». З електричним струмом надходить магнітне поле. Залежно від інтенсивності сонячного шторму, тут, на землі, можуть викликати струми, можливо, перевантажуючи національні електромережі. 13 березня 1989 року шість мільйонів людей втратили електроенергію в районі Канади Квебеку після величезного збільшення сонячної активності, що спричинило сплеск струмів, що викликаються землею. Квебек був паралізований протягом дев'яти годин, поки інженери працювали над вирішенням проблеми.
Чи може наше Сонце створити вбивчу спалах?
Коротка відповідь на це - «ні».
Більш довгий відповідь трохи більше задіяний. Хоча сонячна спалах від Сонця, спрямований безпосередньо на нас, може спричинити вторинні проблеми, такі як пошкодження супутника та пошкодження незахищених космонавтів та відключень, сама спалах недостатньо потужна, щоб знищити Землю, звичайно, не у 2012 році. Далеке майбутнє, коли на Сонці почне вичерпуватися паливо і розбухати червоного гіганта, це може бути поганою епохою для життя на Землі, але у нас є кілька мільярдів років, щоб чекати, що це станеться. Можливо, навіть існує можливість запуску декількох спалахів X класу, і при чистому невдачі ми можемо потрапити під низку СМЕ та вибухів рентгенівських променів, але жоден не буде потужним для подолання нашої магнітосфери, іоносфери та густої атмосфери внизу.
Сонячні спалахи "вбивці" мати спостерігалися на інших зірках. У 2006 році в обсерваторії Свіфт НАСА було помічено найбільше зоряне спалах, що коли-небудь спостерігався за 135 світлових років. За оцінками, енергія випустила 50 мільйонів трильйон атомні бомби, спалах ІІ Пегасі знищив би більшу частину життя на Землі, якби наше Сонце вистрілило рентгенівські промені від спалаху цієї енергії у нас. Однак наше Сонце не є II Пегасі. II Пегасі - жорстока червона гігантська зірка з бінарним партнером на дуже близькій орбіті. Вважається, що гравітаційна взаємодія зі своїм бінарним партнером, а факт II Пегасі - червоний гігант, є першопричиною цього енергетичного спалаху.
Судьки вказують на Сонце як на можливе джерело-вбивцю Землі, але факт залишається фактом, що наше Сонце - дуже стабільна зірка. У нього немає бінарного партнера (як II Пегасі), він має передбачуваний цикл (приблизно 11 років), і немає жодних доказів того, що наше Сонце сприяло будь-якому масовому вимиранню в минулому через величезний спалах, орієнтований на Землю. Були помічені дуже великі сонячні спалахи (наприклад, спалах білого світла Керрінгтона 1859 року)… але ми все ще тут.
У додатковому повороті сонячні фізики дивуються відсутність сонячної активності на початку цього 24-го сонячного циклу, що призводить до того, що деякі вчені гадають, що ми можемо стати на межі ще одного мінімуму Маундера та "Маленького крижаного періоду". Це суцільно протиставляється передбаченню фізики сонячних променів НАСА у 2006 році, що цей цикл буде "душевим".
Це підводить мене до висновку, що нам ще належить пройти довгий шлях при прогнозуванні сонячних спалахів. Хоча прогнозування космічної погоди вдосконалюється, пройде ще кілька років, поки ми не зможемо прочитати Сонце досить точно, щоб з певністю сказати, наскільки активним буде сонячний цикл. Отже, незалежно від пророцтва, передбачення чи міфу, немає фізичного способу сказати, що Землю вдарить будь-який спалах, не кажучи вже про великий у 2012 році. Навіть якщо великий спалах нас вдарив, це не буде подією вимирання. Так, супутники можуть бути пошкоджені, що спричинить вторинні проблеми, такі як втрата GPS (що може наприклад, порушити контроль повітряного руху) або національні електромережі можуть бути переповнені полярними електроелектриками, але нічого більш крайнього, ніж це.
Але потримайте, щоб обійти цю проблему, тепер довірячі говорять нам про те, що великий спалах сонця буде вдарив нас так само, як геомагнітне поле Землі слабшає і повертається назад, залишаючи нас незахищеними від руйнів CME ... Причини, чому цього не відбудеться в 2012 році, варті власної статті. Отже, зверніть увагу на наступну статтю 2012 року "2012 рік: Немає геомагнітного звороту“.
Кредитні зображення: MIT (імітація наднових), NASA / JPL (сонячно активний регіон у EUV). Ефекти та редагування: я сам.
