Солнечные протуберанцы – все о космосе

Все о космосе

Огромная роль солнечной энергии в жизни нашей планеты стала очевидной довольно давно. Нагревая по­верхность Земли, Солнце приводит в движение массы воздуха, заставляя их перемещаться из одних районов в другие. Таким образом, наше дневное светило являет­ся основным «виновником» всех явлений погоды.

Однако влияние Солнца на погоду не ограничивается одним лишь тепловым воздействием.

Наше дневное све­тило — источник не только света и тепла; с его поверхности излучаются потоки невидимых ультрафиолетовых и рентгеновских лучей, а также потоки корпускул — за­ряженных частиц вещества.

Воздействие этих излучений на характер процессов, протекающих в земной атмо­сфере, было замечено уже много лет назад, но только в последние годы стали вырисовываться некоторые под­робности этой неощутимой связи.

Хотя количество тепла и света, посылаемое на Землю нашим дневным свети­лом, уже на протяжении многих сотен миллионов лет остается постоянным, интенсивность его невидимых излу­чений может испытывать значительные изменения. Она зависит от так называемой солнечной активности, кото­рая не всегда одинакова.

Наибольшее количество света испускает самый ниж­ний слой солнечной атмосферы, так называемая «фото­сфера» (что означает «светящаяся сфера»). Это и есть тот ослепительный диск, который мы наблюдаем на небе.

Выше фотосферы находится сравнительно тонкий (около 14 000 км) красноватый слой — «хромосфера» (что озна­чает «окрашенная сфера»), состоящая из водорода, каль­ция и некоторых других химических элементов. Над хро­мосферой на огромную высоту вздымаются гигантские газовые фонтаны — протуберанцы.

Газы в протуберанцах движутся с колоссальными скоростями, иногда до­стигающими 400—500 км/сек. Наконец, еще выше рас­полагается самый внешний слой солнечной атмосферы — солнечная корона, состоящая из протонно-электронного газа.

Корона простирается в космическое пространство на несколько сотен миллионов километров, заходя да­леко за орбиту Земли. Можно с полным правом ска­зать, что мы живем внутри солнечной атмосферы.

При наблюдении невооруженным глазом поверхность Солнца представляется нам совершенно гладкой.

Од­нако если посмотреть на дневное светило в достаточно сильный телескоп, мы увидим, что фотосфера состоит из множества отдельных зерен — гранул, которые нахо­дятся в постоянном движении.

В фотосфере вблизи эква­ториальной зоны возникают и солнечные пятна — темные образования, поперечник которых достигает иногда 250 тыс. км.

Еще в начале текущего столетия было обнаружено, что солнечные пятна обладают сильными магнитными полями. Напряженность этих полей достигает 1000 гаусс у небольших пятен и 4000 гаусс у крупных. Для срав­нения можно сообщить, что напряженность земного маг­нитного поля у полюсов составляет всего 0,5 гаусса.

Но это и не удивительно, так как вообще все веще­ство Солнца находится в ионизованном состоянии, а движение заряженных частиц всегда сопровождается об­разованием электрических и магнитных полей.

Поэтому электромагнитные явления должны играть весьма суще­ственную роль во всех физических процессах, происхо­дящих на Солнце. Видимо, и возникновение солнечных пятен связано с действием магнитных сил.

Во всяком случае, было замечено, что перед появлением пятна на­пряженность магнитного поля в данном районе атмо­сферы возрастает в несколько тысяч раз.

Возможно, что такое усиление магнитного поля замедляет передачу теп­ловой энергии из центральных областей Солнца к фото­сфере и возникают области пониженной температуры (примерно 4500—5000° по сравнению с 6000° к фото­сфере). По контрасту с окружающей солнечной поверхностью такие области и выглядят темными пятнами.

Весьма вероятно также, что в местах ослабления магнитного поля происходят мощные выбросы энергии факелы и протуберанцы.

Пятна — одно из внешних проявлений солнечной ак­тивности. По их количеству можно судить об ее уровне.

Но самое мощное проявление активности Солнца — так называемые вспышки, происходящие в нижних слоях солнечной атмосферы.

Это термоядерные взрывы, возникающие благодаря быстрому сжатию магнитных полей и разогреванию солнечного вещества. Энергия одной из таких вспышек, зарегистрированной 23 февраля 1956 г.

, была  по оценке  ученых эквивалентна энергии од­новременного взрыва мил­лиона водородных бомб.

Электромагнитные из­лучения вспышек доходят до Земли практически мгновенно (через 8 минут 18 секунд). Потоки же ча­стиц, образующиеся при вспышках, в основном до­стигают нашей планеты через 1—2 суток.

И лишь сравнительно небольшая часть движущихся с вы­сокой скоростью частиц преодолевает расстояние между  Солнцем  и  Землей за несколько часов.

Если световое и тепловое  излучение  нашего дневного светила из года в год практически не меняется, то в его поверхностной деятельности наблюдаются своеобразные циклы, в те­чение которых солнечная активность достигает макси­мального значения, а затем вновь убывает. Это слу­чается примерно через каждые 11 лет.

В такие годы па поверхности нашего дневного светила наблюдается боль­шое количество пятен и вспышек, невидимые излучения достигают наибольшей интенсивности. Одновременно с этим на Земле возникают магнитные бури, происходят нарушения радиосвязи, наблюдается усиление иониза­ции верхних слоев атмосферы.

Помимо 11-летнего цикла солнечной активности су­ществуют и другие, в частности, 100-летний, или вековой.

Эти циклы как бы накладываются друг на друга. Бла­годаря этому общий уровень солнечной активности за­висит от того, на каком «этапе» своего развития нахо­дится в данный момент каждый из циклов.

Поэтому не­видимые излучения Солнца достигают наибольшей интен­сивности в те годы, когда максимумы циклов совпадают. Именно такое совпадение произошло, например, в 1957 г.

Если посмотреть на кривую, изображающую ход сол­нечной активности в текущем столетии, сразу можно заметить, что почти каждый очередной ее максимум рас­положен гораздо выше предыдущего. И максимум 1957— 1958 гг. был самым высоким за последние 100 лет.

Таким образом, «тепловой фон», на котором развер­тываются явления погоды, из года в год в среднем не меняется, но зато меняется воздействие солнечной ак­тивности на земную атмосферу и, в частности, на по­году.

Механизм подобного воздействия исследован еще недостаточно, и сведения, которыми мы располагаем на этот счет, не выходят в основном за рамки чисто стати­стических закономерностей, но сам факт зависимости явлений погоды от интенсивности невидимой радиации Солнца в настоящее время уже не вызывает сомнений.

Так, одновременно с ростом максимумов солнечной активности с начала текущего столетия наблюдалось явное потепление климата. Например, граница вечных льдов в Арктике отступила на несколько сотен километ­ров к северу. Если в 1901 г. ледокол «Ермак» не смог дойти даже до северной оконечности Новой Земли, то в 1935 г.

ледокол «Садко» прошел по чистой воде на 600 км севернее этого места. В 1925 г. малые неледокольные суда впервые обогнули с севера по чистой воде остров Шпицберген, а в 1932 г. Землю Франца Иосифа. В период с 1924 по 1944 гг. общая площадь льда только в советских арктических районах уменьшилась прибли­зительно на 1 млн.

квадратных километров.

О значительном потеплении говорит и неуклонный рост среднегодовых температур. Повышение среднегодо­вых температур отмечено на острове Шпицберген, на Земле Франца Иосифа, в Гренландии, в северных райо­нах Советского Союза.

Если в 1895—1915 гг. средняя годовая температура в Архангельске составляла 0,2 градуса, то в период с 1916 по 1930 гг. она возросла до 0,9 градуса. А в районе

Ленинграда за последние 130 лет средняя температура поднялась на 1,1 градуса. Чтобы оценить величину по­добного потепления, достаточно сказать, что повышение средней годовой температуры всего лишь на один градус равносильно перемещению данной местности к югу на 600—700 км.

Отодвигается к северу граница вечной мерзлоты в Сибири. Высокие деревья, в том числе березы, посте­пенно, со скоростью около 100 м в год, начинают про­никать в тундру, где раньше они не могли расти из-за холодов. Растительность поднимается все выше и выше по склонам гор. Отступают ледники.

Общее потепление не замедлило отразиться на целом ряде явлений при­роды. Многие реки, в том числе и Волга, стали вскры­ваться раньше, а замерзать позже, раньше начинают цвести многие деревья, раньше, чем прежде, прилетают и вестники весны — грачи. И вообще по всему земному шару весна наступает раньше, чем в прежние годы.

По­вышается температура воды в океане.

Кроме того, все чаще и чаще в различных районах пашей планеты наблюдаются длительные отклонения по­годы от ее обычного состояния. Погода стала заметно неустойчивой. Летом после сильной жары наступают рез­кие похолодания, а зимой жестокие морозы сменяются неожиданными продолжительными оттепелями.

В традиционные зимние месяцы наблюдаются про­должительные периоды, когда погода на Европейской территории СССР почти целиком определяется теплыми воздушными массами, поступающими из района Атлан­тического океана. Арктическая же «кухня погоды», обыч­но то и дело поставляющая в Европу холодные массы воздуха, в это время почти не «работает».

Конечно, климат и погода — не одно и то же. Ка­ковы бы ни были изменения погоды в отдельных райо­нах Земли, они всегда остаются в известных границах. Эти границы и определяют климат данного района. Таким образом, климат — это многолетний режим по­годы в данном районе, непосредственно связанный с его географическим положением.

Однако и климат и погода тесно связаны с Солнцем. Недаром само слово «климат» происходит от древнегре­ческого слова «клима», что означает «наклон». Речь идет о том угле, под которым солнечные лучи падают на землю в различных широтных зонах.

Связь между дея­тельностью нашего дневного светила и погодой не столь прямая.

Но одно уже более или менее ясно: солнечная активность воздействует на характер движения воздушных масс над поверхностью нашей планеты, на так на­зываемую общую циркуляцию атмосферы.

Циркуляция воздуха бывает двух видов — зональная, когда ветры направлены по широте, главным образом с запада на восток, и меридиональная.

Сотрудникам Советского арктического и антарктического института удалось установить, что в годы минимума солнечной ак­тивности преобладает зональная циркуляция, обеспечи­вающая в северном полушарии относительно спокойную погоду, соответствующую обычным климатическим нор­мам.

Наоборот, в годы максимума происходит интенсив­ный обмен воздушными массами между тропическими и полярными районами. Теплый воздух заходит далеко на север, а холодный на юг. Погода становится неустойчи­вой, а атмосферные явления приобретают иногда весьма бурный характер.

Не исключена возможность, что и потепление Арк­тики объясняется ходом векового цикла солнечной ак­тивности. В настоящее время этот цикл уже «перевалил» через свой максимум и теперь происходит постепенный спад солнечной активности.

Читайте также:  Планковская плотность - все о космосе

И хотя 11-летние максимумы будут продолжать оказывать свое влияние на атмосфе­ру, оно с каждым разом будет становиться все менее заметным.

По мнению некоторых ученых, это должно привести к тому, что потепление Арктики прекратится и сменится постепенным похолоданием, растянутым на несколько десятилетий.

Подобная точка зрения подтверждается наблюдениями советских ученых в Антарктике, проводившимися по программе Международного геофи­зического года. Было обнаружено, что хотя общая площадь ледяного покрова «по инерции» еще продолжает уменьшаться, его толщина уже начинает возрастать.

Конечно, подобный прогноз нельзя считать оконча­тельным, так как нам известны еще далеко не все зако­номерности атмосферных процессов и далеко не все фак­торы, оказывающие влияние на погоду и климат Земли.

Об этом говорит хотя бы тот факт, что, несмотря на то, что в 1964—1965 гг. наступил очередной минимум сол­нечной активности, а после максимума 1957—1958 гг.

прошло к этому времени уже около семи лет, в погодных явлениях и в этот период довольно часто наблюдались весьма резкие отклонения от нормы.

Весьма вероятно, что сами циклы солнечной актив­ности имеют гораздо более сложный вид, чем это пред­ставлялось нам раньше. Об этом свидетельствуют и не­которые данные по изучению солнечной деятельности.

Так, например, в результате многолетних наблюдений Солнца на Горной астрономической станции Пулковской обсерватории вблизи Кисловодска советский ученый М. М. Гневышев обнаружил весьма любопытный факт.

Оказалось, что примерно через 2—3 года после очеред­ного «обычного» максимума солнечной активности, ко­торая характеризуется наибольшей площадью солнечных пятен, наступил второй, ранее неизвестный максимум солнечной активности, связанный со значительным уве­личением яркости солнечной короны (внешней части сол­нечной атмосферы) на низких широтах Солнца (т. е. в удалении от солнечного экватора).

Точно такое же увеличение яркости короны наблю­далось и при обычном максимуме. Между тем, в этот период общая площадь пятен значительно меньше. Это наводит на мысль, что уровень солнечной активности свя­зан не с площадью пятен, а с каким-то другим фактором.

И, действительно, Гневышеву удалось обнаружить, что возмущения в солнечной короне зависят не от пло­щади солнечных пятен, а от того, с какой скоростью эта площадь изменяется.

Подобный вывод представляется весьма интересным и с точки зрения чисто физических соображений. Ведь известно, что величина напряженности электрического поля, возникающей в результате изменений магнитного поля, зависит от скорости этих изменений. И наоборот, величина напряженности магнитного поля зависит от того, с какой скоростью меняется электрическое поле.

Между тем нет никаких сомнений в том, что физические явления, протекающие на поверхности Солнца, тесно связаны с электрическими и магнитными процессами.

Поэтому зависимость, обнаруженная Гневышевым, весь­ма правдоподобна, тем более, что ученому удалось уста­новить, что скорости изменения площади пятен, точно так же, как и величина возмущений в короне, одинаковы для первого и второго максимумов.

Сфера влияния солнечной деятельности на геофизи­ческие явления отнюдь не ограничивается атмосферными процессами.

Физические условия на поверхности нашего дневного светила оказывают существенное влияние на распространение радиоволн в околоземном простран­стве, на состояние магнитного поля Земли, возникнове­ние полярных сияний.

Статистические наблюдения обна­руживают и несомненную связь между солнечной актив­ностью и целым рядом других природных процессов, происходящих на нашей планете.

Существует также немало земных явлений, относи­тельно которых есть основания предполагать, что их при­чины лежат за пределами Земли — в космосе.

Приглашаем Вас обсудить данную публикацию на нашем форуме о космосе.

Комаров В. Н. «Увлекательная астрономия» 1968 год. «Наука»

Источник: http://www.allkosmos.ru/solnce-zemlya-solnechnaya-aktivnost-protuberancy/

Взрывы на Солнце – Все о космосе

Самым интересным и сложным явлением, разыгрывающимся в солнечной атмосфере, можно считать хромосферные вспышки, или просто солнечные вспышки-Долгое время о них не знали ничего.

И только тогда, когда астрофизики-солнечники создали спектральную технику, они были обнаружены и стало ясно, что хро-мосферные вспышки порождают мощные потоки излучений, которые настигают Землю на ее орбите, пролегающей вокруг Солнца, вызывают яркие полярные сияния, нарушают нормальное состояние ионосферы и земного магнитного поля, «обрывают» линии радиосвязи и, может быть, влияют на погоду и самочувствие людей.

Вспышки чаще всего наблюдаются в лучах красной спектральной линии водорода. Ведь водорода в солнечной атмосфере больше всего, да и линия эта в спектре самая яркая. На спектрогелиограммах вспышка видна как внезапное и резкое увеличение яркости части солнечного диска.

Как правило, хромосферную вспышку обнаруживают там, где наблюдались яркие флоккулы, и притом такие, внутри которых находились солнечные пятна.

Имеются веские основания полагать, что возникновение вспышек каким-то образом связано с солнечными пятнами и прежде всего с их магнитными полями.

В самом деле, вспышки чаще всего появляются в центре групп пятен и тем чаще, чем сложнее конфигурация самих пятен  и их магнитных полей.

За несколько минут высвобождается огромное количество энергии, происходит настоящий взрыв колоссальной мощности. Мощность вспышек оценивается по специальной шкале (обычно трехбалльной) исходя из яркости вспышки и площади, которую она занимает.

Наибольший балл — тройка — приписывается наиболее ярким вспышкам, занимающим достаточно большую площадь на видимом диске Солнца (около одной тысячной доли площади всего диска). Исключительно яркие вспышки имеют балл 3+ .

Если вспышки балла 1 видны на Солнце в среднем около 15 мин, балла 2 — около 30 мин, то весьма редкие вспышки балла 3+ продолжаются иногда 2—3 ч. При этом выделяется столько же энергии, сколько при одновременном взрыве десятков тысяч водородных бомб.

Надо честно признать, что, несмотря на исключительную важность решения проблемы природы хромо-сферных вспышек и особенно нахождения способов предсказания их появления, продолжительности и мощности, мы еще очень мало знаем об этом интереснейшем Явлении.

В общих чертах нам известно, что при вспышке Резко повышаются температура и плотность вещества в хромосфере (в сотни тысяч раз по сравнению с окружающей спокойной оболочкой).

Но откуда берется та невероятно могучая сила, которая разом охватывает огромную массу раскаленного газа (а вспышка-троечница может занять более 3 млрд. км кв.

) и стремительно ее сжимает? Возможно, виновато магнитное давление, сталкивающее несущиеся навстречу друг другу массы газа над солнечными пятнами с разной магнитной полярностью.

При этой «катастрофе» рождается взрывная волна, энергия магнитного поля переходит в тепло и излучение, за считанные секунды температура сжатой плазмы достигает многих миллионов градусов! И тогда может начаться термоядерная реакция, «горючим» для которой служит водород, при этом, конечно, выделяется колоссальная энергия!

Каков бы ни был механизм хромосферной вспышки, для нас первостепенную важность имеют ее непременные следствия.

Во-первых, резко увеличивается мощность солнечного рентгеновского излучения.

Во-вторых, еще более заметно растет поток радиоволн — гигантский солнечный «передатчик» посылает в мировое пространство свой голос, усиленный в миллионы раз.

В-третьих, солнечная вспышка выстреливает в пространство стремительный поток корпускул — ионов различных элементов, ядер водорода и гелия, электронов, обладающих скоростями, близкими к скорости света. Это так называемые солнечные космические лучи, которые во время самых сильных, или, как их часто называют,   протонных,   вспышек   регистрируются на Земле.

Кроме частиц высоких и сверхвысоких энергий, из области вспышек выбрасываются корпускулы, обладающие значительно меньшими энергиями, скорости их — несколько тысяч километров в секунду.

За сутки-двое они достигнут Земли, а за большие сроки — и еще более удаленных планет.

Как правило, одновременно с большой вспышкой из соседних с ней областей Солнца выбрасываются один или несколько протуберанцев исключительно высокой яркости, скорости и большой протяженности. Чаще всего такие протуберанцы не возвращаются на Солнце.

Далекие солнечные взрывы потрясают и нашу планету, может слегка измениться даже скорость ее вращения вокруг собственной оси. Межпланетное пространство заполняется жесткой всепроникающей радиацией.

Нас от нее защищает атмосфера, а как быть космонавтам и пилотам сверхзвуковых машин, забирающихся в стратосферу? Надо сказать, что от самых мощных вспышек эффективной защиты пока нет. Никакая толстая обшивка не спасет от потока радиации, от смертоносных космических лучей.

Выход один — если обстановка на Солнце грозит сильной вспышкой, надо отдавать   команду на посадку космического корабля на Землю.

Теперь ясно, как важно иметь «солнечный патруль» — проводить непрерывное слежение за состоянием нашего светила, уметь измерять солнечное излучение во всех его диапазонах, понимать взаимосвязь солнечных процессов, оценивать степень радиационной опасности. В любом случае в будущих межпланетных кораблях надо будет создавать «аварийные отсеки», где можно будет укрыться от потока солнечной плазмы.

Хромосферные вспышки интересуют ученых не только из-за необходимости предсказания «погоды» в космосе и всей цепи геофизических явлений, связанных со вспышкой. Они могут дать ключ к овладению тайной управляемого термоядерного синтеза.

Ведь физики-атомщики стремятся решить проблему нехватки энергетических ресурсов в современном мире, создав искусственное Солнце.

Может быть, наша собственная звезда подскажет, как заставить работать на человека те реакции, которые бушуют в ее недрах миллиарды лет.

Источник http://astroera.net/

Источник: https://www.vseocosmose.ru/?p=353

Астрономия и астрофизика в вопросах и ответах

Солнечные вспышки – это сильные взрывы, охватывающие значительные области поверхностного слоя Солнца. Вспышки обычно появляются в центрах солнечной активности (например, в группе пятен, иногда между двумя пятнами, составляющими магнитную пару) и проявляют себя резкими повышениями яркости.

Длительность вспышек обычно составляет десятки минут, а порой доходит до часа. Но фаза, в которой выделяется основная часть энергии, длится считаные минуты и соотносится с наибольшей яркостью. Вспышки на Солнце – самое мощное из всех проявлений солнечной активности.

Читайте также:  Астероид аннефранк - все о космосе

Энергия большой вспышки приблизительно в 100 раз превышает тепловую энергию, которую можно было бы получить при сжигании всех запасов нефти и угля на Земле. Однако при этом мощность вспышки не превышает сотых долей процента от мощности полного излучения нашего светила, и заметного увеличения светимости Солнца не происходит.

Вспышки вызывают резкое увеличение ультрафиолетового и рентгеновского излучения Солнца, а также потока заряженных частиц, скорости которых достигают 1000 километров в секунду и более.

Достигнув через несколько часов нашей планеты, эти частицы порождают полярные сияния и электромагнитные бури, которые подчас приводят к нарушениям функционирования телекоммуникационных сетей и устройств. Так, например, 2 сентября 1967 года яркая вспышка на Солнце вызвала почти двухчасовое прекращение радиосвязи на всей Земле.

Каких размеров могут достигать солнечные протуберанцы?

Протуберанцы – самые грандиозные из всех образований в солнечной атмосфере. Типичный протуберанец имеет вид гигантской светящейся арки, образованной струями более плотной и менее горячей, чем окружающая солнечная корона, плазмы. По виду протуберанцев, по скорости и особенностям движения вещества в них различают спокойные, активные и эруптивные протуберанцы.

Спокойные протуберанцы отличаются медленным движением и изменением формы; время их существования – недели и даже месяцы. Активные протуберанцы характеризуются довольно быстрыми движениями потоков вещества от протуберанца к фотосфере, от одного протуберанца к другому.

Эруптивные («взлетающие») протуберанцы по виду напоминают громадные фонтаны, извергающиеся со скоростью в сотни километров в секунду и довольно быстро меняющие свои очертания; существуют они недолго – от нескольких минут до нескольких часов. При толщине 5– 10 тысяч километров протуберанец может иметь высоту в десятки тысяч километров.

Некоторые эруптивные протуберанцы достигают высоты 1,7 миллиона километров над поверхностью Солнца (весьма впечатляющее зрелище, если учесть, что радиус нашего светила чуть меньше 700 тысяч километров).

Как велики потери солнечной массы на излучение?

Ежесекундно Солнце теряет на излучение около 4,3 миллиона тонн своего вещества. В год это составляет 140 триллионов тонн (триллион – число, изображаемое единицей с 12 нулями) – такова, например, масса астероида диаметром 50 километров. Но Солнце очень велико, и при таком темпе излучения ему потребовалось бы 150 миллиардов лет, чтобы потерять всего один процент своей массы.

Что такое солнечный ветер?

На исходе 1940-х годов проницательные астрофизики пришли к выводу, что Солнце должно собирать газ из межзвездного пространства, а потому смело предсказали существование ветра, дующего в сторону Солнца. Вскоре реальность солнечного ветра была подтверждена, однако с небольшой поправкой: ветер дует не к Солнцу, а от него.

Вместо того чтобы собирать газ из межзвездного пространства, Солнце выбрасывает во все стороны свое вещество со скоростью миллион тонн в сутки. Солнечный ветер представляет собой постоянное радиальное истечение плазмы солнечной короны в космическое пространство (почти в вакуум).

Частицы солнечного ветра, преодолевая солнечное притяжение, движутся от Солнца с постепенно нарастающей скоростью – их «подталкивает» более горячий газ.

В основании короны (на расстоянии около 20 тысяч километров от поверхности Солнца) их радиальная скорость составляет несколько сотен метров в секунду, на расстоянии нескольких радиусов от Солнца они достигают скорости 100–150 километров в секунду.

Вблизи Земли скорость солнечного ветра равна приблизительно 400 километрам в секунду, а плотность – 10 частицам на кубический сантиметр, то есть в миллиард миллиардов раз ниже, чем плотность земной атмосферы при нормальном давлении. Солнечный ветер состоит главным образом из протонов и электронов, но в нем присутствуют также ядра гелия и других элементов.

Какая часть солнечного излучения попадает на Землю?

На Землю попадает немногим менее половины миллиардной части солнечного излучения, но именно его энергия обеспечивает благоприятные условия жизни на нашей планете.

Хотя земной шар имеет раскаленное ядро, однако тепло, которое каждый квадратный метр поверхности Земли получает из ее недр, в 25 000 раз меньше тепла, получаемого от Солнца.

Если вспомнить, что от нашего светила нас отделяет около 150 миллионов километров, а его излучение ослабляется пропорционально квадрату расстояния, то можно только поразиться тому, как велика мощность термоядерного реактора под названием Солнце.

Как велики скорость и период обращения Солнца относительно галактического центра?

Солнце, находясь на расстоянии около 26 тысяч световых лет от центра Галактики, обращается вокруг него с периодом около 220 миллионов лет и скоростью около 220 километров в секунду. При этом наше светило одновременно перемещается внутри Галактики (относительно ближайших звезд) со скоростью 19,5 километра в секунду в направлении созвездия Геркулеса.

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

Источник: http://www.mysterylife.ru/kosmos/astronomiya-astrofizika.html/13

Взорванное Солнце: чем может грозить солнечная вспышка

6 сентября 2017 года на Солнце произошла крупнейшая за двенадцать лет вспышка. Зарегистрированное излучение показывает, что случился корональный выброс массы. Лайф разобрался, чем это может грозить обычным людям.

За суетой обычных дней и простых сиюминутных проблем мы забываем о том, как сложен и хрупок наш мир.

Что Солнце — это не просто светящийся баскетбольный мяч в небе, дающий свет днём и возможность сделать красивые фоточки по утрам и вечерам, а огромная звезда, чья масса составляет 99,87 процента от массы всей Солнечной системы. 6 сентября случилось очередное напоминание — на Солнце произошла крупнейшая за последние двенадцать лет вспышка.

Самое время разобраться, чем же это может грозить нам, простым землянам, космонавтам на Международной космической станции, не имеющим спасительной защиты атмосферы, и даже спутникам, работающим на орбите Земли.

Вспышка справа!

Разберёмся с терминами. Что же такое вспышка, если Солнце и так огромный шар, состоящий преимущественно из водорода, внутри которого идут термоядерные реакции, высвобождая гигантское количество энергии, света и тепла. Да, это так, но благодаря своей структуре Солнце для своих размеров и массы “горит” достаточно равномерно.

Однако иногда в атмосфере Солнца происходит взрывной выброс энергии, называемый вспышкой. Этот процесс захватывает все слои солнечной атмосферы: фотосферу, хромосферу и корону Солнца. В этот момент (а импульсная фаза солнечных вспышек длится всего несколько минут) происходит мощнейший выброс энергии — иногда до 15 процентов от всей энергии, выделяемой Солнцем за секунду.

Даже просто перевести энергию вспышки в близкие и понятные величины очень сложно — настолько она огромная. Мощная вспышка выделяет энергии около 160 миллиардов мегатонн в тротиловом эквиваленте, что, для сравнения, составляет приблизительный объём мирового потребления электроэнергии за один миллион лет.

Иногда в этот же момент происходит ещё и корональный выброс массы — часть солнечного вещества с силой выбрасывается за пределы атмосферы Солнца.

Учёные до сих пор не определили, связаны ли эти явления между собой или нет. Достаточно часто солнечное вещество выбрасывается параллельно вспышкам, но иногда это происходит независимо друг от друга.

Шестого сентября на Солнце произошла не только вспышка, но и корональный выброс массы.

В выбросе находится плазма, состоящая из электронов и протонов.

Масса выброса может составлять до 10 миллиардов тонн вещества, которое летит в космосе с средней скоростью 400 километров в секунду и достигает Земли в течение одного — трёх дней.

И если основной эффект солнечной вспышки достигает Земли за восемь с половиной минут, то в случае коронального выброса массы эффект оказывается растянутым и начинается спустя несколько суток после момента выброса.

Стоит отметить, что Солнце — это шар, поэтому часть вспышек с Земли просто не видна. Они происходят на противоположной стороне Солнца и никак не влияют на нас. В данном случае Земле не повезло: вспышка случилась в геоэффективной области вблизи линии Солнце — Земля, откуда воздействие на нашу планету максимально.

Учёные начали измерять мощность солнечных вспышек и фиксировать корональные выбросы массы относительно недавно, с шестидесятых годов прошлого века. Мощность вспышки определяется латинскими буквами A, B, C, M или X и числовым значением за ней. Произошедшая вспышка оценивается учёными как X9.

3, при этом самая мощная вспышка из когда-либо зафиксированных — X28. Что самое странное, нынешняя вспышка произошла ровно через двенадцать лет после последней вспышки такой силы (7 сентября 2005 года). Кроме того, сейчас период спада солнечной активности.

Астрономы не ожидали, что подобное явление может произойти.

Чем грозит такая вспышка?

Большинство солнечных вспышек никак не отражается на жизни простых людей. Мы просто о них не знаем и продолжаем спокойно жить. Сказать спасибо за это мы должны атмосфере нашей планеты. Её озоновый слой надёжно предохраняет поверхность Земли от избыточного излучения. Большая часть излучения поглощается и не доходит до нас.

Однако облака плазмы от солнечных вспышек и выбросов корональной массы долетают до нашей планеты и становятся причиной геомагнитных бурь, сильно влияющих на самочувствие людей.

Всё дело в том, что магнитное поле Земли удерживает вокруг себя большое количество заряженных частиц, образующих магнитосферу. Все планеты, имеющие собственное магнитное поле, обладают магнитосферой: Земля, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.

Меркурий и Марс обладают очень слабыми магнитосферами.

Солнечный ветер, потоки плазмы, излучаемые Солнцем, взаимодействуют с магнитосферой. Не будь у нашей планеты магнитосферы, плазма бы спокойно попадала на её поверхность.

Однако если магнитосфера Земли нормально противостоит солнечному ветру, то плазма, летящая от солнечных вспышек, способна достаточно сильно её “потрепать”.

Взаимодействуя с магнитосферой Земли, потоки плазмы вызывают возмущения в ней — бури, ощущающиеся метеозависимыми людьми.

Всё дело в том, что организм человека привык к магнитному полю Земли и использует его в повседневной жизни, например для ориентации в пространстве. Возмущения же магнитного поля вызывают разбалансировку систем организма у некоторых людей, наиболее чувствительных к этому явлению.

Читайте также:  Войды – огромные пустоты вселенной - все о космосе

Считается, что геомагнитные бури вызывают мигрень, бессонницу, скачки давления. Однако всё это сугубо индивидуально. Сказать, как влияют геомагнитные бури, вызываемые вспышками на Солнце, на конкретного человека, сложно.

Учёные всё ещё изучают этот вопрос, есть даже целый раздел биофизики, изучающий влияние изменений активности Солнца на земные организмы, — гелиобиология.

Поэтому самое главное — не паниковать. Как правило, метеозависимые люди хорошо знают, что у них может заболеть от геомагнитных бурь.

Метеозависимым, а также лицам с хроническими заболеваниями следует отслеживать приближение магнитных бурь и заранее исключать в этот период какие-либо события, действия, которые могут привести к стрессу.

Лучше всего в это время быть в состоянии покоя, отдыхать и сократить любые физические и эмоциональные перегрузки.

Что со связью?

Солнечные вспышки могут становиться причиной перебоев радиосвязи, особенно на высоких частотах. Кроме того, от них страдают спутники геопозиционирования: их сигнал не доходит до Земли, что приводит к временному нарушению работы GPS. Сильные и мощные геомагнитные бури могут даже стать причиной возникновения вихревых индукционных токов в трансформаторах и трубопроводах.

В 1859 году произошла одна из самых сильных магнитных бурь за всё время проведения наблюдений. Она даже получила собственное название — Событие Кэррингтона, или Солнечный супершторм.

Северные сияния наблюдались по всему миру, даже над Карибами; также интересно, что над Скалистыми горами они были настолько яркими, что свечение разбудило золотоискателей, которые начали готовить завтрак, думая, что наступило утро.

Свидетели наблюдали, как искрились провода.

Человечеству во многом повезло, что солнечный супершторм случился в позапрошлом веке. Если бы это произошло в наше время — и в трубопроводах, и на линиях электропередачи образовались бы большие токи (их сила растёт пропорционально длине проводника, а у трубопроводов это до тысяч километров). Всё это могло бы привести к большому числу технологических аварий и катастроф на нашей планете.

Впрочем, на наш век такая геомагнитная буря, скорее всего, не выпадет. Учёные считают, что подобные явления происходят с достаточно большой периодичностью — раз в пятьсот лет.

Хотя что это за срок для Солнца, возраст которого составляет около 4,5 миллиарда лет. Стоит отметить, что большинство нарушений, приносимых солнечной активностью, временные и длятся не очень долго.

Хотя случаются и отказы техники, работающей на орбите.

Хуже всего приходится находящимся на орбите космонавтам. Все солнечные вспышки тщательно отслеживаются и информация о них отправляется в центр управления.

В такие периоды космонавты прекращают работу и укрываются в наиболее защищённых отсеках станции. Такими защищёнными сегментами являются отсеки МКС рядом с ёмкостями с водой.

Вода задерживает вторичные частицы — нейтроны, и доза радиации поглощается эффективнее.

В крайнем случае можно укрыться в спускаемой капсуле космического корабля “Союз”, который выполняет на МКС роль корабля-спасателя. Однако конструкция всех модулей станции обеспечивает нормальную защиту экипажа от всплесков солнечной активности, во время которых сильно повышается радиационный фон. Космонавты ежедневно проводят индивидуальный учёт дозы полученной на борту радиации.

В общем и целом бояться вспышек на Солнце не надо. Это достаточно частое явление, за свою жизнь множество из них вы пережили, даже не узнав о том, что произошло. Иначе можно уподобиться Незнайке из Цветочного города и устроить переполох на пустом месте.

А Незнайка побежал во всю прыть домой и давай кричать:

— Братцы, спасайся! Кусок летит!

— Какой кусок? — спрашивают его.

— Кусок, братцы! От Солнца оторвался кусок. Скоро шлёпнется — и всем будет крышка. Знаете, какое Солнце? Оно больше всей нашей Земли!

— Что ты выдумываешь!

— Ничего я не выдумываю. Это Стекляшкин сказал. Он в свою трубу видел.

Все выбежали во двор и стали смотреть на Солнце. Смотрели, смотрели, пока из глаз не потекли слёзы. Всем сослепу стало казаться, будто Солнце на самом деле щербатое. А Незнайка кричал: “Спасайся кто может! Беда!”

Источник: https://life.ru/1041877

Команда «Алерт»: экипаж МКС укрывается от радиации из-за вспышки на Солнце

«Роскосмос» заявил, что находящиеся на борту МКС космонавты получили рекомендацию сократить количество посещений зон, наименее защищённых от радиации, в связи с возросшей солнечной активностью.

Ранее глава НИИЯФ МГУ Михаил Панасюк сообщил, что из-за вспышки на Солнце, которая произошла 10 сентября, экипаж МКС был вынужден уйти в специальное укрытие. Он отметил, что увеличение подобной активности может привести к отмене запусков, запланированных на понедельник и среду.

О том, как космонавтов защищают от опасного солнечного излучения, — в материале RT.

В понедельник «Роскосмос» распространил заявление, в котором говорится, что экипаж МКС — россиянин Сергей Рязанский, астронавт NASA Рэндолф Брезник и астронавт ЕКА Паоло Несполи — получили рекомендацию избегать зон станции, наименее защищённых от радиации, в связи с увеличением солнечной активности. Она может быть причиной повышения радиационного фона, представляющего потенциальную опасность для космонавтов.

Кроме того, глава НИИЯФ МГУ Михаил Панасюк заявил, что в воскресенье, 10 сентября, экипаж Международной космической станции был вынужден перейти в специальное укрытие из-за опасности, вызванной вспышкой на Солнце.

«Вчера космонавтам на МКС была дана команда «Алерт», и они на какое-то время перешли в укрытие на космической станции», — цитирует Панасюка РИА Новости.

Команду «Алерт» дали в 20:00 из-за того, что поток протонов был сильнее, чем во время более мощной вспышки. Панасюк пояснил, что высокоэнергичные протоны, пробивающие космический корабль насквозь, создали нежелательный радиационный фон. Глава НИИЯФ предположил, что «мощный поток протонов может пробить оболочку МКС».

  • globallookpress.com
  • © Jack Fischer/dpa

С тем, что вспышки на Солнце могут навредить непосредственно космонавтам, не согласился заместитель руководителя ситуационного центра Росгидромета Анатолий Цыганков. В беседе с RT он отметил, что новая вспышка слабее предыдущей, а станция и космонавты готовы к подобным катаклизмам.

«Организации, которые занимаются обеспечением космонавтов, давно всё это знают и учитывают», — сказал Цыганков.

Возможно, под укрытием имелся в виду космический корабль, предположил академик Российской академии космонавтики Александр Железняков. В разговоре с RT эксперт подчеркнул, что космонавты занимают места в корабле при любых экстраординарных ситуациях, чтобы в случае опасности оперативно отстыковаться от станции и вернуться на Землю.

По его словам, любое излучение — как солнечное, так и космическое — может повлиять на здоровье космонавтов, поскольку они находятся вне пределов земной атмосферы. Академик отметил, что степень негативного влияния не изучена, добавив, что медики в любом случае стараются минимизировать последствия и обезопасить космонавтов.

Также по теме

На Солнце произошла новая вспышка

Очередная сильная вспышка произошла на Солнце. Об этом пишет «Газета.Ru» со ссылкой на лабораторию рентгеновской астрономии Солнца…

Вспышки на Солнце могут повлиять на будущие запуски, заявил Панасюк. По его мнению, старты кораблей «Союз МС-06» и «Союз-ФГ», запланированные на 11 и 13 сентября, следует отменить, если активность на Солнце будет возрастать.

«Я бы воздержался, если вот это возрастание, которое началось вчера, будет продолжаться», — сказал глава НИИЯФ МГУ.

«Умеренная вспышечная активность»

Ранее в Росгидромете проинформировали, что солнечные вспышки могут продолжиться во вторник, 12 сентября. При этом геомагнитное поле будет оставаться спокойным с отдельными периодами неустойчивости 11 и 12 сентября.

«По прогнозу ИПГ на 12 сентября, ожидается, что вспышечная активность будет умеренная, есть вероятность вспышек Х-класса, в том числе протонных», — говорится в сообщении. 

6 сентября на Солнце была зафиксирована самая мощная за последние 12 лет вспышка. Она возникла при слиянии двух групп солнечных пятен и вошла в пятёрку наиболее мощных за всю историю наблюдений. Воздействие этой вспышки на Землю будет максимальным, так как она произошла на стороне, обращённой к нашей планете.

В Минобороны заявили, что вспышка, вызвавшая магнитную бурю на Земле, не оказала влияния на российскую орбитальную группировку и наземные системы управления космическими аппаратами. В Центре управления полётами сообщили, что уровень радиации на МКС является допустимым.

«Российскими и американскими специалистами вновь проведена оценка опасности для экипажа. Радиационный фон на станции нормальный. Принято решение продолжить работу в штатном режиме, эвакуации космонавтов в хорошо защищённую спускаемую капсулу «Союза» не требуется», — отметили в ЦУП.

Также по теме

Облако плазмы: вспышки на Солнце уменьшают магнитное поле Земли

Серия мощнейших вспышек на Солнце вызвала выброс облака плазмы, которое взаимодействует с магнитным полем Земли, уменьшая его….

Новые вспышки на Солнце произошли 8 и 10 сентября. В разговоре с RT главный научный сотрудник Лаборатории рентгеновской астрономии Солнца ФИАН Сергей Богачёв заявил, что вспышка, которая произошла накануне, не повлечёт новых последствий для Земли.

«После вспышки (10 сентября. — RT) потоки заряженных частиц и жёсткого излучения достигли Земли. Но поскольку она произошла на краю Солнца, даже на обратной его стороне, повторения последствий (вспышки 6 сентября. — RT) быть не должно. Активность Солнца в данный момент практически пошла на спад», — сказал он.

Учёный подтвердил, что вспышки, которые происходили с 6 сентября, были одними из крупнейших за всю историю, и добавил, что происходят они на фоне довольно слабой активности Солнца.

«Исходя из эволюции Солнца сейчас должно быть очень спокойное состояние, в каком-то смысле «солнечная спячка». Поэтому учёные рассматривают это скорее как разовый всплеск», — пояснил Богачёв.

Источник: https://russian.rt.com/science/article/428850-mks-ukrytie-vspyshki

Ссылка на основную публикацию