Внезапная активность на поверхности Солнца называется солнечной вспышкой.
Если эффект виден не только на Солнце, то это явление называется звездной вспышкой.
Звездная или солнечная вспышка высвобождает огромное количество энергии, обычно порядка 1 × 1025 джоулей, в широком спектре волн и частиц.
Этот объем энергии сравним со взрывом в 1 миллиард мегатонн тротила или десятью миллионами извержений вулканов.
В дополнение к свету, солнечная вспышка может выбрасывать атомы, электроны и ионы в космос, что называется выбросом корональной массы.
Когда частицы высвобождаются Солнцем, они могут достичь Земли в течение одного-двух дней.
К счастью, масса может выбрасываться наружу в любом направлении, поэтому Земля не всегда попадает под траекторию.
Первая зафиксированная мощная солнечная вспышка.
Событие произошло 1 сентября 1859 года и называется Солнечный шторм 1859 года или Событие Каррингтона.
Эта вспышка была видна невооруженным глазом, вызвала сбой телеграфных систем и произвела сияние вплоть до Гавайских островов и Кубы.
В то время ученые не имели возможности измерить силу солнечной вспышки, современные ученые смогли реконструировать событие на основе нитрата и изотопа бериллия-10, полученных из излучения.
Как работает солнечная вспышка
Как и планеты, звезды состоят из нескольких слоев. В случае солнечной вспышки это сказывается на всех слоях.
Другими словами, энергия высвобождается из фотосферы, хромосферы и короны. Вспышки, как правило, происходят вблизи солнечных пятен, которые являются областями интенсивного магнитного поля.
Эти поля связывают атмосферу Солнца с его внутренним миром. Считается, что вспышки происходят в результате процесса, называемого магнитным переподключением, когда контуры магнитной силы разрываются, воссоединяются и высвобождают энергию.
Когда корона внезапно высвобождает магнитную энергию, свет и частицы устремляются в космос. Источником высвобождающейся материи, по-видимому, является материал из не связанного между собой спирального магнитного поля, однако ученые еще не до конца поняли, как работают вспышки и почему в корональной петле иногда выделяется больше частиц.
Температура плазмы в районе выброса достигает порядка десятков миллионов градусов Кельвина.
Интенсивная энергия ускоряет электроны, протоны и ионы почти до скорости света. Электромагнитное излучение охватывает весь спектр, от гамма-излучения до радиоволн.
Энергия, выделяемая в видимой части спектра, делает некоторые солнечные вспышки наблюдаемыми невооруженным глазом, но большая часть энергии находится за пределами видимого диапазона, поэтому вспышки наблюдаются с помощью научных приборов.
Как часто происходят солнечные вспышки?
Более мелкие солнечные вспышки происходят чаще, чем крупные. Частота возникновения вспышек зависит от активности Солнца.
После 11-летнего солнечного цикла может происходить несколько вспышек в день в течение активной части цикла, по сравнению с менее чем одной вспышкой в неделю в тихую фазу.
Во время пиковой активности может происходить 20 вспышек в день и более 100 вспышек в неделю.
Как классифицируются солнечные вспышки
Более ранний метод классификации солнечных вспышек был основан на интенсивности линии Hα солнечного спектра.
Современная система классификации классифицирует вспышки по пиковому потоку рентгеновских лучей от 100 до 800 пикометров, наблюдаемому космическим аппаратом GOES, который совершает полеты по орбите Земли.
Обычные риски от солнечных вспышек
Солнечный ветер воздействует на магнитосферу Земли, создавая полярные сияния и австралийские сияния, создавая радиационный риск для спутников, космических аппаратов и космонавтов.
Большая часть риска связана с объектами на низкой околоземной орбите, но выброс корональной массы от солнечных вспышек может вывести из строя системы электроснабжения на Земле и полностью вывести из строя спутники.
Если спутники действительно выйдут из строя, сотовые телефоны и GPS-системы останутся без обслуживания.
Ультрафиолетовое излучение и рентгеновские лучи, излучаемые вспышкой, нарушают работу радиостанции дальнего радиуса действия и, вероятно, повышают риск солнечных ожогов и рака.
Может ли солнечная вспышка уничтожить Землю?
Одним словом: да.
В то время как сама планета переживет столкновение с сверхвспышкой, атмосфера может подвергнуться радиационной бомбардировке и вся жизнь может быть уничтожена.
Хотя большинство из этих вспышек происходит в звездах, которые имеют более мощные магнитные поля, чем наше Солнце.
Изучая кольца деревьев, исследователи пришли к выводу, что Земля испытала две небольших сверхвспышки - одна в 773 г. до н.э. и другая в 993 г. до н.э.
Можно ожидать сверхвспышки примерно раз в тысячелетие.
Вероятность вспышки сверхвысокого уровня неизвестна.
Даже нормальные вспышки могут иметь разрушительные последствия.
Наблюдение показало, что Земля едва не попала под катастрофическую солнечную вспышку 23 июля 2012 года. Если бы вспышка произошла всего на неделю раньше, когда она была направлена прямо на нас, последствия могли быть катастрофическими.
Интенсивное излучение привело бы к отключению электрических сетей, связи и GPS в глобальном масштабе.