Доброго времени суток тебе дорогой читатель, благодаря именно тебе канал растёт и развивается. Спасибо, что ты у меня есть, что делишься статьями и проводишь своё время за чтением материала у меня на канале. Подписывайся, чтобы не пропустить другие статьи и отдельное спасибо за палец вверх 👍
Что такое Язылыкая хеттов
Кто такие этруски
Кто такие кельты
Где могила Клеопатры
Насколько умно мы живём: рационально или иррационально
СОЛНЕЧНЫЕ БУРИ И ЯДЕРНАЯ ВОЙНА
Солнечные бури не так опасны, как ядерные взрывы , но 54 года назад они едва не привели к ядерной войне . 23 мая 1967 года, в самые жаркие дни холодной войны, система предупреждения о ракетном нападении ВВС США, которая использовалась для обнаружения угроз со стороны Советского Союза, внезапно перестала работать. Все радиолокационные станции в северном полушарии, похоже, были отключены глушителями. Американцы думали, что это было предвестником ядерного удара Советского Союза. Подумав, что радары атакованы, стали готовиться к бою. К счастью, вскоре они поняли, что это была солнечная буря. Так что же такое солнечные бури и насколько они опасны?
СОЛНЕЧНЫЕ БУРИ И СОЛНЕЧНЫЙ ВЕТЕР
Вы знаете, что Солнце производит тепло и свет посредством ядерного синтеза . Внутри Солнца, даже его поверхность, настолько горячая, что электроны начинают отрываться от атомов, но не могут свободно перемещаться… Оно свободно плавает в горячем газе, но в конечном итоге следует за линиями магнитного поля. Это называется плазмой. Магнитные поля создаются, когда в плазме циркулируют электрические токи. Как мы видели в статье о сверхпроводниках при комнатной температуре , электроны несут электрический заряд . Следовательно, когда он течет через плазму, он создает магнитные поля. Таким образом, он оказывается в ловушке созданных им силовых линий магнитного поля.
Иногда силовые линии магнитного поля образуют магнитные решетки, которые удерживают плазму на поверхности Солнца. Это ограничивает случайное движение атомных ядер в плазме, вызывая относительное снижение температуры плазмы. Таким образом, даже несмотря на то, что на поверхности Солнца очень жарко, появляются черные пятна, потому что это холодно по сравнению с окружающей средой. Мы называем эти пятна . Более того, Солнце вращается вокруг себя. Вот почему он заставляет линии магнитного поля запутываться, как клубки.
Когда чрезвычайно изогнутые линии магнитного поля внезапно обрываются, плазма внутри выбрасывается в космос. Между тем, Солнце излучает рентгеновские лучи с интенсивными ультрафиолетовыми лучами в дополнение к видимому свету и теплу . Голые ядра водорода (протоны), свободные электроны и даже ядра гелия 4 (альфа-частицы) в плазме выбрасываются в космос. Все эти заряженные частицы составляют солнечный ветер, и мы называем это солнечной вспышкой.
ИСТОЧНИК СОЛНЕЧНЫХ БУРЬ
Иногда плазменный разряд сопровождает большая ударная волна. Тем временем облако плазмы, намного больше солнечной вспышки, распространяется в космос. Мы называем это выбросом корональной массы (КВМ). CME испускают больше всего заряженных и энергичных частиц. Он запускает в космос миллиарды тонн сверхгорячей плазмы. Именно солнечный ветер изнашивает спутники в космосе и увеличивает количество радиации, которую получают астронавты. С другой стороны, когда солнечная вспышка сочетается с КВМ, солнечные бури создаются в тысячи раз более интенсивными. Солнечные бури опасны для Земли, а что касается их опасности:
ЦИКЛ СОЛНЕЧНОЙ БУРИ
Солнечные бури длятся от нескольких минут до нескольких часов и при этом производят больше энергии, чем мы использовали на протяжении всей истории человечества. Более того, эти бури подвержены 11-летнему солнечному циклу, как и их солнечные пятна-источники. Однако самые сильные солнечные бури учащаются через несколько лет, а не в тот год, когда Солнце наиболее активно. Новый солнечный цикл вот-вот начнется, и солнечная активность снова достигнет пика в 2025 году. Солнечные бури усилится примерно в 2028 году.
Хотя я привел так много деталей, позвольте мне поделиться дополнительной информацией, чтобы прояснить путаницу. Солнечному циклу на самом деле 22 года; потому что каждые 11 лет магнитное поле Солнца переворачивается вверх ногами. Северный магнитный полюс указывает на юг, а южный полюс указывает на север. С другой стороны, цикл солнечной активности повторяется каждые 11 лет независимо от того, в каком направлении смотрит магнитный полюс. Теперь, когда мы увидели механизм солнечных бурь, мы можем взглянуть на то, как они влияют на Землю:
Когда солнечная буря достигает Земли, она окутывает планету как кокон. Вот почему мы думаем, что солнечные бури распространяются на 360 градусов от Солнца. Фактически, выбросы корональной массы происходят в определенных областях поверхности Солнца. Огромно только Солнце, и небольшая утечка плазмы достаточно велика, чтобы охватить Землю. Напротив, штормы обычно не совпадают с направлением на Землю и исчезают в космосе целыми и невредимыми. В этом контексте солнечные бури достигают Земли за 8–9 минут; потому что свет достигает нас примерно со скоростью 300 тысяч км в секунду за 8 минут. Частицы солнечного ветра движутся медленнее света. В любом случае солнечные бури представляют собой радиационный риск для космонавтов, пилотов и находящихся на орбите спутников.
НАСКОЛЬКО БЕЗОПАСЕН МИР
Например, во время шторма в 2003 году японский метеорологический спутник Мадори 2 был серьезно поврежден и сломан. Многие другие спутники также были автоматически отключены из-за того, что их навигационные системы не работали. Он отключается во время шторма, чтобы компьютеры спутников в любом случае не были повреждены. Эта солнечная буря вошла в историю человечества как Хеллоуинская буря; потому что это был октябрь. А что насчет нашего мира? На Земле наше магнитное поле , озоновый слой и плотная атмосфера защищают нас от солнечных вспышек. С другой стороны, он не защищает от плазмы КВМ, состоящей из быстро движущихся массовых частиц:
ЧЕМ ВРЕДНЫ СОЛНЕЧНЫЕ БУРИ?
Поскольку выбросы корональной массы состоят из массивных частиц, они движутся медленнее света и достигают Земли от 12 часов до 3 дней после того, как светит солнце. Поскольку скорость извержения CME изменяется, время, необходимое для достижения Земли, также зависит от начальной скорости. Кроме того, электроны в плазме CME создают собственное магнитное поле. Когда он достигает Земли, его специфическое магнитное поле сливается с магнитным полем нашей планеты. Это, в свою очередь, усиливает полярные сияния, создаваемые дождем из частиц на полюсах. Во время солнечных бурь полярные сияния распространяются на широты около экватора и становятся красными.
Например, мы увидели свет Хэллоуинской бури из Средиземного моря, Техаса и Флориды. Полярные сияния безвредны, но сопутствующие магнитные поля вредны. Поскольку магнитные поля меняют направление так быстро, они создают сильные электрические токи при взаимодействии с магнитным полем Земли. Поскольку земная кора является изолятором, она не подвержена влиянию. С другой стороны, мы, естественно, используем токопроводящие провода для передачи электроэнергии по междугородним линиям электропередачи и электросетям. Вот где солнечные бури могут их сжечь. Если сгорят кабели, трансформаторы и сетевые соединения, отключится электричество.
Солнечные бури не сжигают компьютеры напрямую, как ядерные взрывы. По крайней мере, он не повредит большую его часть с воздуха. Однако, если они подключены к розетке, они могут быть повреждены колебаниями напряжения. Итак, насколько сильны солнечные бури? Мы измеряем это количество энергии солнечных вспышек. Собственно говоря, для солнечных бурь существует классификация ABCMX. A - самое слабое, близкое к стандартному базовому магнитному полю Земли, но X - не самое сильное. Мы измеряем после X, например, X-10, X-35, X-40. Конечно, интенсивность шторма экспоненциально возрастает от А до Х. Настолько, что X-10 в 10 раз сильнее X, а X-40 в 40 раз сильнее.
НО КАК НАСЧЕТ СИЛЬНЕЙШЕЙ СОЛНЕЧНОЙ БУРИ?
Самый сильный шторм, о котором мы знаем, - это самый сильный шторм, который мы измеряли с тех пор, как разработали технологию для измерения таких вещей. Фактически, у нас не было намерения измерять шторм 2 сентября 1859 года. В те годы мы не знали, что Солнце производит энергию посредством ядерного синтеза или даже ядерную энергию . Мы даже подозревали, что он сжигает уголь . С другой стороны, в 1850-х годах мы использовали телеграф. Мы привыкли соединять эти устройства с опорами телеграфными проводами, проходящими по воздуху. Увидев, что провода были электрически перегружены во время шторма, астроном Ричард Кэррингтон измерил самый сильный шторм, и затем мы назвали его событием Кэррингтона:
Когда силовые линии магнитного поля Солнца разрываются, оно разбрызгивает плазму в космос.
ЕСЛИ ДЕЛО С КЭРРИНГТОНОМ ПРОИЗОЙДЕТ СЕЙЧАС
Причиной этой супер-бури стало плазменное облако CME, ударившееся о Землю прямо посередине. В 1859 г. электросеть не получила широкого распространения. Так что цивилизация не сильно пострадала. Техник из Филадельфии, пытавшийся проверить телеграфное устройство, получил удар током. Поскольку большинство устройств, уже подключенных к розетке, не могли справиться с электрической нагрузкой, они вышли из строя. Однако телеграфисты поняли, что могут использовать устройства, отключив их от сети. Телеграфные провода были настолько загружены, что солнечная буря питала телеграфы, как электрическую сеть! 😮
Например, во время шторма между Портлендом и Бостоном произошел следующий разговор: «Пожалуйста, отключите аккумулятор на пятнадцать минут». «Я так и делаю. Хорошо, я отключился ». «Моя тоже не подключена, и мы работаем с течением полярного сияния. Как вы относитесь к тому, что я написал? " «Мне становится лучше, чем когда я был на батарее. Течение приходит и уходит постепенно ». «Мой ток также иногда бывает настолько сильным, что мы можем лучше работать без батареек. Аврора попеременно нейтрализует или укрепляет наши батареи. Иногда это слишком сильно увеличивает силу тока для наших магнитных реле. Хотя мы сталкиваемся с этой проблемой, я предлагаю работать без батарей ».
Ну вот! Это то, что произошло в Кэррингтонском инциденте. Итак, насколько сильным был шторм? На самом деле мы не знаем. Две измерительные станции в Англии в том году измеряли изменения напряженности магнитного поля Земли. Однако эти устройства были системами, которые рисовали зигзаги на рулонах белой бумаги с помощью ручки-крючка, как классический сейсмограф. Настолько, что в разгар шторма ручки вывалились из бумаги. Вот почему Карен Харви оценивает энергию шторма в 10 ² эрг. Это помещает инцидент в Кэррингтоне в категорию X-45! (Для получения дополнительной информации см. Книгу « Солнце - король» ). Действительно, в 2013 году страховой рынок Lloyd's оценил ущерб от урагана сегодня:
Соответственно, только в Соединенных Штатах солнечная буря нанесет ущерб от 600 до 2,6 триллиона долларов! Это в 20 раз дороже, чем ураган Катрина. Во время сильной солнечной бури сгорает так много трансформаторов, что на подведение электричества может уйти от 1 месяца до 2 лет. Напротив, самая сильная солнечная буря, которую мы измерили с использованием современных методов, - это Хэллоуин 2003 года. Он был настолько сильным, что перегружал детекторы, что системы остановили измерения на X-28. Последующие расчеты показали, что шторм относится к категории Х-35 +/- 5. Таким образом, сильная солнечная буря сегодня приведет к регрессу цивилизации.
МИР БЕЗ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА НА ДВА ГОДА
Такое событие стало бы концом цивилизации, какой мы ее знаем. Если в Америке электричество приходит через два года, сколько лет в Афганистане и Зимбабве? А как насчет Интернета, смартфонов и компьютеров? Конечно, это штормы, которые мы измеряем. Итак, насколько сильны солнечные бури? Магнитное поле нашей планеты защищает нас от солнечного ветра. Солнечный ветер дует непрерывно и распространяется по всей солнечной системе. Поскольку Земля находится ближе к Солнцу, на нее больше влияет ветер. Тем не менее, наше магнитное поле не дает ему потерять атмосферу, как Марс, но есть кое-что похуже:
Теоретически очень сильная буря пробила бы магнитное поле. С годами он поглотит всю или часть атмосферы. Хотя создание магнитного поля не прекращается, представьте, что оно постоянно подавляется. Напротив, Земле потребуется не менее 1 миллиарда лет, чтобы полностью потерять плотную атмосферу, удерживаемую ее сильной гравитацией. Конечно, к тому времени жизнь уже давно бы ушла (за исключением подземных бактерий). Чтобы потерять нашу атмосферу в считанные секунды или дни, потребуется взрыв сверхновой всего в 4 световых годах от Солнечной системы . Фактически, гамма-лучи должны попадать прямо в нас. Это очень малая вероятность того, что этого не произойдет даже через 10 миллиардов лет. В конце концов, чем сильнее солнечная буря, тем меньше вероятность, что она случится.
В этом контексте ближайшая к Земле звезда, Проксима Центавра , является чрезвычайно активным красным карликом и может в долгосрочной перспективе разрушить атмосферы близлежащих планет. С другой стороны, Земля находится в среднем на 150 миллионов км от Солнца, а Солнце - более крупная и более энергичная звезда, чем Проксима С. Однако в условиях солнечных бурь здесь гораздо спокойнее. Поэтому мы не уверены, вызовет ли это вспышки, разрушающие атмосферу. Что ж ... Теперь, когда мы оценили риски, давайте посмотрим, какие меры предосторожности мы предпримем.
МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ ПРИ СОЛНЕЧНЫХ БУРЯХ
Мы защищаем орбитальные спутники специальными покрытиями и производим компьютеры, устойчивые к радиации. Самолеты могут летать ниже во время солнечной бури. Мы можем летать на широтах, близких к экватору, чтобы защитить пассажиров, пилотов и бортпроводников. Кроме того, мы временно отключили городское электричество. Таким образом, электрический ток не сжигает приборы. Мы можем добавить коэффициент штормовой стойкости к стандартам производства электрического и электронного оборудования; однако существующие производственные инвестиции и затраты не позволяют этому.
Конечно, мы можем более внимательно следить за солнечными бурями, но кроме этого, нам ничего не остается, кроме как сидеть и ждать. Однако вероятность столкнуться с сильным штормом при жизни человека также очень мала. Так что не верьте новостям о том, что смертельная солнечная буря приближается для рыбалки в Интернете.
Теперь вы тоже можете посмотреть, почему солнечные ливни достигают 1 миллиона градусов, и понять, почему Солнце дважды станет красным гигантом . Вы можете взглянуть на самую старую черную дыру ярче 36 триллионов Солнц , выполнив поиск по спутнику, производящему 1000 йоттаватт энергии из солнечного ветра . Вы можете задаться вопросом, что произойдет, если мы сделаем Юпитер вторым солнцем, спросив , исходит ли солнечная энергия от синтеза водорода . Вы также можете изучить звездные двигатели, несущие солнечную систему и планеты-ученики, одна сторона которых всегда обращена к Солнцу . Оставайтесь с наукой и здоровьем.