Ученые пугают все более мощными вспышками на солнце. На солнце произошла крупнейшая вспышка за последние месяцы
Космическое агентство НАСА сообщило об огромной солнечной вспышке, подобной которой не было зарегистрировано с 2006 года. Эта вспышка уже стала причиной некоторых помех на высокочастотных радио и может стать причиной великолепных полярных сияний, увидеть которые можно будет даже в небе над Лондоном.
Последняя солнечная вспышка
Интенсивная вспышка была зарегистрирована утром 6 сентября и являлась частью серии вспышек. Принадлежащая НАСА Обсерватория Солнечной Активности заметила первую вспышку в 5:10 утра. Ее интенсивность оценивалась, как X2.2, где Х - отметка для самых сильных взрывных процессов в солнечной атмосфере.
Затем в 8:02 утра была зарегистрирована значительно более интенсивная вспышка, которую специалисты оценили в X9.3.
По данным НАСА, вспышки были зарегистрированы в активной области Солнца, известной как AR 2673. Этот регион также стал местом среднего взрыва не так давно - 4 сентября 2017 года.
Период солнечного минимума
Ученые находят немного странным время этих интенсивных вспышек. Дело в том, что Солнце находится в более тихом периоде своего 11-летнего солнечного цикла, этот период известен как солнечный минимум. Солнечный цикл начался с солнечного минимума 2008 года, повтор которого ожидается в ближайшее время.
Это фаза, когда извержения энергии на Солнце происходят все реже и реже, однако, как показали недавние события, даже при минимальной активности поверхность Солнца все равно могут сотрясать мощные энергетические взрывы.
Самые мощные вспышки
В прошлый раз подобная сильная активность была замечена на Солнце в 2006 году. Тогда оценка вспышки составила X9.0
Самая большая солнечная вспышка из когда-либо зарегистрированных, была замечена в 2003 году. Она стала частью беспрецедентной солнечной активности, известной как Шторм Дня всех Святых.
Интенсивность самой сильной вспышки оценили в X28, но результаты сняли до того, как интенсивность вспышки перегрузила солнечные датчики обсерватории, поэтому вполне вероятно, что вспышка оказалась мощнее.
Число рядом с буквой Х показывает интенсивность активности, например, X2 вдвое более интенсивна, чем X1, а X3 в три раза более интенсивна, и так далее.
Воздействие солнечной активности
Обычно такие сильные взрывы сопровождаются корональными выбросами массы, которые приводят к сильным геомагнитным штормам. Пока неизвестно, был ли выброс.
Если выброс корональной солнечной массы был направлен в сторону Земли, то нам не избежать геомагнитного шторма.
Интенсивность этого последнего шторма означает, что в северных и южных широтах будут замечены великолепные полярные сияния. Обычно эти природные феномены ограничены широтами, более близкими к полярному кругу, однако в этот раз сияние можно ожидать значительно южнее.
Вспышка огромной мощности произошла на Солнце 6 сентября. Это крупнейшее подобное явление на звезде за последние 12 лет. Вспышка возникла в результате слияния двух крупнейших групп солнечных пятен, сообщили в Лаборатории рентгеновской астрономии Солнца Физического института РАН имени П.Н. Лебедева.
«События такой мощности относятся к наиболее крупным, какие только способна производить наша звезда и которые формируются лишь при очень редких, уникальных условиях, как правило, на стадии пика солнечной активности. Как сложилось так, что вспышка такого уровня произошла сейчас, на фоне солнечного минимума, еще предстоит разобраться ученым», — сообщают астрономы.
Солнечные вспышки в зависимости от мощности рентгеновского излучения делятся на пять классов: A, B, C, M и X. Минимальный класс A0.0 соответствует мощности излучения на орбите Земли в 10 нановатт на квадратный метр. При переходе к следующей букве мощность растет в 10 раз.
Сегодняшняя вспышка относится к последнему классу, Х, и ей был присвоен балл Х9.3, что делает ее одним из пяти самых мощных взрывов на поверхности Солнца, произошедших за все время наблюдений.
По словам ученых, она произошла в той точке, которая обращена в сторону Земли, поэтому ее воздействие на нашу планету будет максимальным. Пока последствия для жизни на Земле, космонавтов и спутников на орбите предсказать невозможно, об этом мы «узнаем только через несколько дней».
Как рассказали специалисты лаборатории, нынешний уровень солнечной активности вышел за пределы десятибалльной шкалы, достигнув отметки в 10.3, и сейчас находится в так называемой «черной» области.
Ранее ученые из института имени П.Н. Лебедева смогли проникнуть в загадку высвобождения энергии в солнечных микровспышках — одних из самых необычных проявлений солнечной активности, все еще находящихся за пределами возможностей современных телескопов.
Эти результаты помогут повысить точность прогноза солнечной активности и, как следствие, космической погоды: магнитных бурь и других земных явлений космического происхождения. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда и опубликованы в журнале The Astrophysical Journal.
Ученых давно интересует парадокс, связанный с тем, что для нагрева внешней солнечной атмосферы — короны — до наблюдаемых гигантских температур в 1-2 млн градусов требуется примерно в 10 раз больше энергии, чем выделяется во время всех вспышек на Солнце вместе взятых.
В разгадке специалистам помогли данные российской космической обсерватории «КОРОНАС-Фотон», работавшей на орбите в 2009 году. На изображениях, полученных в 2009 году, на фоне очень низкой активности Солнца российским ученым удалось «разглядеть» около пятисот микровспышек, некоторые из которых оказались в 1000 раз слабее, чем ранее доступная нижняя граница наблюдений.
Практически во всех этих событиях, вопреки ожиданиям, ученым удалось обнаружить появление в короне горячей плазмы с температурой 3-4 млн градусов и выше.
Полученных данных оказалось так много, что удалось построить температурное распределение в микровспышках и предсказать, где же оно упирается в «ноль», то есть когда вспышки действительно перестают греть плазму короны. Оказалось, что эта граница лежит в области событий в 10 тыс. раз более слабых, чем текущий порог наблюдений. Такие слабые феномены относятся уже даже не к микро-, а к нановспышкам — полугипотетическим событиям на Солнце, существующим пока в значительной степени только на бумаге.
21 августа 2017 года через всю территорию США впервые за последнее столетие прошло солнечное затмение. Его назвали «Великим американским затмением», поскольку оно является первым солнечным затмением со времени образования Америки (1776 год), полную фазу которого можно наблюдать исключительно в США.
Длительность самого солнечного затмения в отдельной точке не превышала трех минут, поэтому большое число фанатов тратили тысячи долларов на то, чтобы погнаться за лунной тенью на специально зафрахтованных для этой цели пассажирских самолетах.
Это мероприятие позволяло находящимся на борту не только избежать пасмурной погоды, мешающей наблюдениям, но и увеличить его продолжительность вплоть до семи минут — то есть почти в три раза. По словам Келли Бити, редактора журнала Sky & Telescope, наблюдение затмения с борта лайнера не идет ни в какое сравнение с наземным опытом.
«Небо там намного прозрачнее и потому темнее. Это заставляет корону выглядеть более яркой и волнующей. Это выглядит действительно как электрический феномен», — рассказала она.
Затмение повлияло на поведение животных. Во время наступления темноты в зоопарке города Нэшвилль жирафы и носороги начали носиться по своим вольерам. Работники зоопарка заявили, что никогда не видели у животных такой прыти. Розовые фламинго сбились в стаю и стояли так, пока снова не вышло солнце.
6 сентября в 15:02 (мск) была зарегистрирована самая крупная за последние 12 лет вспышка на Солнце. Мощнейший выброс энергии произошел в период минимальной солнечной активности, что поразило астрономов. Как подобные события влияют на Землю – в материале «Футуриста».
Крупнейшая за последние 12 лет вспышка на Солнце была зарегистрирована Обсерваторией солнечной динамики SDO в активной области 2673. Взрыв мощностью X9.3 (буква показывает принадлежность к классу экстремально больших вспышек, а число — ее силу) произошел в результате взаимодействия двух крупнейших за несколько лет групп солнечных пятен. Судя по радиоизлучению, произошел выброс вещества из короны — внешних слоев атмосферы Солнца. Вспышка последовала за более слабой (X2.2), которая появилась в этой области в 12:10 по мск, а 4 сентября прошла серия вспышек класса М, предыдущего по мощности.
Как пишет Лаборатория рентгеновской астрономии Солнца ФИАН, это один из мощнейших взрывов, которые только способна производить наша звезда. За 20 лет наблюдений Солнца было зарегистрировано только пять вспышек большей силы (последняя мощностью X17.0 была зарегистрирована в ноябре 2005 года). Самая крупная из них произошла в ноябре 2003 года, ее мощность составила X28.
Как правило, такие события происходят на пике солнечной активности, однако эта вспышка появилась на фоне солнечного минимума - и в этом ее уникальность. Вспышечная активность после взрыва составила 10.3, что соответствует высшему уровню. Ученым продолжают разбираться, что стало причиной такого крупного взрыва в период "затишья" и прогнозировать последствия для Земли и космического пространства. За вспышкой наблюдали лишь зарубежные космические обсерватории. Единственный российский солнечный проект (космическая обсерватория ОКР «Арка») назначен только на 2024 год.
Что такое солнечная вспышка?
Это сильнейший взрыв на Солнце, в результате которого быстро высвобождается колоссальное количество энергии, накопившейся в атмосфере звезды. Он вызывается пересоединением магнитных силовых линий в солнечной плазме . Обычно вспышки возникают в нейтральных областях, расположенных между темными пятнами с противоположной полярностью. Крупные солнечные вспышки чаще всего случаются в период максимальной активности в 11-летнем цикле. Последний максимум текущего солнечного цикла был в апреле 2014 года. Мощные вспышки могут сопровождаться выбросом вещества из солнечной короны.
Как эта солнечная вспышка повлияет на Землю?
По данным космических коронографов (приборов, наблюдающих за солнечной короной и потоками плазмы в ней), произошел крупный выброс солнечного вещества, и он направлен на Землю. В Лаборатории рентгеновской астрономии Солнца предполагают, что облака плазмы (обычно они составляют 100 млн километров у орбиты Земли и движутся со скоростью 1000 км/c) подойдут к Земле уже 8 сентября и ударят по ее магнитному полю. Время прибытия солнечного вещества пока вычисляется. Точная сила последствий пока не ясна: это зависит от направления магнитного поля в облаке. Если при ударе оно совпадет с земным, последствия будут минимальными: солнечная плазма не прорывается внутрь. Если же магнитные поля будут разнонаправленными, плазма прорвет магнитный щит и устремится в магнитосферу Земли — и тогда по всей планете от экватора до полюсов расцветут полярные сияния и будет бушевать сильная магнитная буря. Определить направление магнитных полей — сложнейшая задача.
По действием потока заряженных частиц верхние слои атмосферы Земли нагреваются. Наряду с интенсивным радиоизлучением это ухудшает точность работы систем навигации и приводит к нарушению работы спутников, радиосвязи и телекоммуникационного оборудования. Особенно страдают спутники на высоких орбитах: либо аппарат становится сильно заряженным во время шторма, и его детали выходят из строя, либо его компоненты подвергаются бомбардировке заряженных частиц. Но предсказать, какой конкретно спутник погибнет, невозможно.
Пока обсерватории мира прогнозируют в ближайшие трое суток магнитную бурю силой 1-2 по 5-балльной шкале, которая будет длиться не менее 24 часов. Ученые отмечают резкие изменения магнитного поля Земли.
А какие еще проблемы могут быть?
Отключение электричества на больших территориях. Самый известный случай произошел в 1989 году в Квебеке. Мощные токи в магнитосфере вызывают чрезмерно высокое напряжение в линиях электропередач и выводят из строя электрические трансформаторы и электростанции. Чаще всего такое происходит ближе к полюсам Земли, где наибольшие индуцированные токи и в регионах с длинными линиями электропередач и где земля плохо ведет.
Верно ли, что из-за солнечных вспышек болит голова и портится настроение?
Да, такое может произойти. На поверхности Земли мы хорошо защищены от воздействия заряженных частиц и рентгеновского излучения Солнца магнитным полем и атмосферой Земли. Небольшое количество частиц с очень высокой энергией, которые достигают поверхности, существенно не увеличивает уровень радиации, который мы испытываем каждый день. Нагревание атмосферы может приводить к изменению атмосферного давления, что может повлиять на метеозависимых людей. Существуют утверждения о влиянии магнитных бурь на здоровье человека, но убедительных доказательств нет. В основном обсуждение вреда геомагнитных бурь идет в российской среде, в то время как за рубежом это обсуждается, но не постулируется.
Космонавты на МКС не страдают от радиации, так как станция находится на достаточно низкой орбите. Но солнечная вспышка может быть опасна для тех, кто летит к Луне или Марсу.
А кардиостимуляторы ломаются?
Кардиостимуляторы могут регистрировать эффекты сильных солнечных бурь, но для пациентов эти "глюки" не опасны.
А на психику солнечные вспышки влияют?
Некоторые исследователи выявляют корреляцию между солнечной вспышкой и ростом числа самоубийств. Однако прямых доказательств нет. Предположительно, геомагнитные бури могут десинхронизировать циркадные ритмы, связанные со сменой дня и ночи, и производство мелатонина, гормона, оказывающего антистрессовый эффект. Шишковидная железа, которая регулирует циркадный ритм и производство мелатонина, чувствительна к изменениям в магнитном поле. Это может повлиять на наше настроение.
«Мы оцениваем мощность вспышки как близкую к максимальной - X9,3 (буква означает принадлежность к классу экстремально больших вспышек, а цифра - силу вспышки -прим. «Ленты.ру» ). Она несёт угрозу отказов космической техники и систем связи. Вспышка уже дала ухудшение качества связи в Европе и Америке», - рассказал руководитель Центра космической погоды Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн имени Пушкова Российской академии наук (ИЗМИРАН) Сергей Гайдаш в беседе с .
Он также заметил, что утром 7 сентября начнется магнитная буря, из-за которой может ухудшится состояние людей, страдающих хроническими заболеваниями.
«Экстремальной вспышке предшествовала вспышка меньшего масштаба, начавшаяся 6 сентября около 16:00 по московскому времени, а 4 сентября прошла серия вспышек класса М, предыдущего по мощности по отношению к классу Х», - сообщил Гайдаш.
По его словам, от Солнца к Земле в этом случае направится поток протонов, способных вызвать небольшое повышение радиационного фона. Ученые следят за последствиями вспышки X9,3, чтобы определить, сопровождалась ли она выбросом солнечного вещества в сторону Земли.
«Иногда мощная вспышка не сопровождается выбросом и наоборот. Если выброс во время экстремально большой вспышки все же был, то он достигнет Земли 8-9 сентября», - заметил Гайдаш.
Отметим, что Центр космической погоды ИЗМИРАН со стороны России ведёт постоянное наблюдение за Солнцем. Специалисты Центра отслеживают появление пятен на светиле, регистрируют вспышки и следят за их последствиями. Это необходимо для предупреждения структур, отвечающих за безопасность работы космических аппаратов на орбите и другой сложной техники, об опасных явлениях космической погоды.
Накануне стало известно, что в результате слияния двух крупнейших групп солнечных пятен произошла самая мощная вспышка за последние 12 лет, которая принадлежит к классу X. Явлению присвоили балл Х9.3, оно было признано одним из пяти мощнейших взрывов на Солнце за всю историю наблюдений.
Самые мощные вспышки, наблюдаемые на Солнце, выбрасывают в окружающее пространство огромную энергию. За несколько минут в открытый космос уходит до триллиона мегатонн в тротиловом эквиваленте. Это примерно пятая часть энергии, излучаемой Солнцем за одну секунду, и вся энергия, которую выработает человек за миллион лет (при условии её производства современными темпами).
Магнитная буря, бушевавшая в субботу на Земле и вызванная экстремальной вспышкой на Солнце, утихает. Она достигла рекордной силы в 7-8 баллов, более мощная буря наблюдалась лишь 29 октября 2003 года. Об этом сообщил руководитель Центра космической погоды Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн имени Н. В. Пушкова Сергей Гайдаш.
"Экстремальная вспышка на Солнце X9.3, случившаяся вечером 6 сентября, вызвала выброс солнечного вещества. Распыленная солнечная плазма достигла Земли, сплющила земную магнитосферу вызвала очень большую магнитную бурю", - сказал собеседник агентства. По его словам, максимум магнитной бури пришелся на 3:00 мск 9 сентября, после чего она начала постепенно утихать, так как группа солнечных пятен подошла к краю диска Солнца и скоро уйдет из прямой видимости с Земли.
"Магнитная буря на территории России достигла 7 баллов, на территории США - она была на балл мощнее, 8-балльной. Буря была очень большой, но не экстремальной", - сказал эксперт.
Магнитные бури начались на Земле с 6 сентября, когда достигли Земли первые выбросы солнечной плазмы, последовавшие за серией вспышек на Солнце. Серия вспышек на Солнце началась 4 сентября.
Сначала произошли пять небольших вспышек класса "М" мощностью в 4-5 баллов, затем 6 сентября последовала вспышка класса "X" мощностью в 2,2 балла, в тот же день случилась экстремально сильная вспышка X9.3. В течение ночи и дня 7 сентября зафиксированы четыре вспышки класса "М" мощностью в 2,5, 1, 2,2 и 7,4 балла, а 8 сентября зарегистрировала вспышка мощностью М8.1, и вспышка X1.3.
Бури следовали за вспышками, повторяя их силу. "Наш прогноз времени начала большой бури, вызванной экстремальной вспышкой X9.3, оправдался и по времени и по силе", - сказал Сергей Гайдаш. Следующим актом космической "пьесы" стали вызванные магнитными бурями полярные сияния. Их наблюдали жители Печоры и Ухты в России, выложившие изображения в соцсетях в виде короны, а также жители штатов Огайо и Индиана (США).
Последствия вспышек и бурь
Экстремально мощная вспышка - X9.3, вызвала кратковременное ухудшение радиосвязи в Европе и Америке. Порожденная ею магнитная буря не привела к каким-то серьезным аномалиям. По данным ГУ МЧС России по Санкт-Петербургу и пресс-службы городской скорой помощи, никаких всплесков аварийности или заболеваемости в период солнечных вспышек и магнитной бури не зафиксировано.
Ранее в Минобороны сообщили, что экстремальная вспышка на Солнце не оказала влияния на российскую орбитальную группировку и наземные системы управления космическими аппаратами Космических войск России. В ведомстве добавили, что дежурные силы наземного автоматизированного комплекса управления выполняют сеансы связи и управления космическими аппаратами российской орбитальной группировки в штатном режиме.
Сергей Гайдаш считает удачным стечением обстоятельств тот факт, что длинная серия вспышек началась со вспышек средней силы.
"Мы успели предупредить все службы, отвечающие за безопасность космической техники и другой сложной аппаратуры. К моменту экстремальной вспышки все необходимые меры предосторожности были уже приняты", - сказал он. Сергей Гайдаш отметил, что прогнозы солнечных вспышек очень трудны с научной точки зрения, так как бывают неожиданные сочетания факторов, а также потому, что эти явления еще недостаточно изучены.
Последствия для живых организмов
Во время серии вспышек петербургские гирудотерапеты (лечение пиявками) заметили особое поведение пиявок. "Пиявки - отличные живые барометры. Они реагируют на перепады давления, на геомагнитные возмущения. Они бунтуют, капризничают, не хотят присасываться к телу человека", - заметила собеседница агентства.
Ученые уже доказали влияние солнечной активности на навигационные способности птиц и пчел. Группа немецких ученых выдвинула гипотезу о влиянии вспышек на Солнце на поведение китов. Исследователи из университетов Киля и Кельна, изучавшая факт гибели почти трех десятков кашалотов, которых вынесло на побережье Северного моря в начале 2016 года, предположила, что именно солнечные вспышки могут быть причиной того, что киты выбрасываются на берег и гибнут.
При вспышках на Солнце магнитное поле Земли сильно искажается, в результате чего киты могут начать плыть не в том направлении и попасть на мелководье или выброситься на берег, считают исследователи, отдавая себе отчет в сложности сбора доказательств этой теории.
Полярные сияния
Самым красивым признаком вспышек на Солнце и магнитных бурь являются полярные сияния в высоких, а иногда, при сильных бурях, и в средних широтах. Во время вспышек 29 октября 2003 года полярное сияние наблюдали на широте Москвы. Нынешняя серия, по предварительным данным, не привела к повсеместному наблюдению полярного сияния в средних сиротах.
Истории известен лишь один случай, когда полярное сияние наблюдалось в тропиках.
"Его видел английский мореплаватель Джеймс Кук при пересечении тропика", - сказал Сергей Гайдаш.
Служба Солнца
По оценке Юрия Наговицына, заведующий отделом физики Солнца Главной Пулковской астрономической обсерватории, в Советском Союзе была лучшая в мире служба Солнца, включающая 20 наземных станций слежения. Сейчас основной поток информации о состоянии нашего светила поступает с космических станций, в основном американских.
Поэтому Пулковская обсерватория еще в 2014 году взялась возродить службу Солнца, включающую восемь одинаковых телескопов, расставленных по меридианам так, чтобы круглосуточно Солнце находилось в поле зрения ученых. Это позволит прогнозировать вспышки на Солнце, способные влиять на работу энергосистем, трубопроводов, компьютерной и авиационной техники и здоровье людей.
Однако бюджетного финансирования проект пока не получил, и в обсерватории сориентировались на внебюджетные источники и использование разнокалиберных уже работающих телескопов. По словам Юрия Наговицына, уже написаны первые алгоритмы, которые направлены на предсказание космической погоды.
Центр сбора данных службы Солнца хотят разместить в Пулковской обсерватории. Служба Солнца, по словам Юрия Наговицына, позволит обеспечить круглосуточный солнечный патруль, причем требует гораздо меньших, на порядок ниже, финансовых затрат, чем при создании орбитальных телескопов.
Механизм вспышек на Солнце
Еще Аристотель наблюдал вспышки на Солнце через задымленное стекло. В историю астрономии вошла мощная вспышка 1 сентября 1859 года, когда два английских астронома - Кэррингтон и Ходжсон - независимо друг от друга наблюдая Солнце в белом свете, увидели, как нечто подобно молнии сверкнуло вдруг среди группы солнечных пятен. Вслед за этой вспышкой разразилась геомагнитная буря, которая привела к отказу телеграфных систем в Европе и США.
В настоящее время вспышки классифицируются по нескольким типам, в зависимости от интенсивности рентгеновского излучения на пике: самые мощные относят к классу X, менее мощные обозначаются буквенными индексами M, C, B или A, по убыванию.
Серия вспышек в сентябре 2017 года началась, когда строго напротив Земли оказалась большая группа солнечных пятен.
