Внезапна светкавица на яркостта на повърхността на Слънцето се нарича слънчева светкавица. Ако ефектът се вижда на звезда освен слънце, явлението се нарича звездна светкавица. Звездният или слънчевият отблясък освобождава огромно количество енергия, обикновено от порядъка на 1 × 1025 джаула, в широк спектър от дължини на вълните и частици. Това количество енергия е сравнимо с експлозията на 1 милиард мегатона TNT или десет милиона вулканични изригвания. В допълнение към светлината, слънчевата светкавица може да изхвърли атоми, електрони и йони в пространството в така нареченото изхвърляне на коронална маса. Когато частиците се освободят от Слънцето, те могат да достигнат Земята в рамките на ден или два. За щастие, масата може да бъде изхвърлена навън във всяка посока, така че Земята не винаги е засегната. За съжаление, учените не са в състояние да прогнозират фалшиви сигнали, а предупреждават само когато такъв е възникнал.
Най-мощната слънчева светкавица беше първата, която беше наблюдавана. Събитието се е случило на 1 септември 1859 г. и се нарича
Слънчева буря от 1859 г. или „Събитието в Карингтън“. Това бе отчетено независимо от астронома Ричард Карингтън и Ричард Ходжсън. Този пламък беше видим с просто око, запали телеграфните системи и пламваше полярно до Хаваите и Куба. Докато учените по това време не са имали способността да измерват силата на слънчевия отблясък, съвременните учени са успели да реконструират събитието въз основа на нитратите и изотопа берилий-10 произведени от радиацията. По същество доказателства за факела са запазени в лед в Гренландия.Как работи слънчевата светкавица
Подобно на планетите, звездите се състоят от множество слоеве. В случай на слънчева светкавица са засегнати всички слоеве на атмосферата на Слънцето. С други думи, енергията се освобождава от фотосферата, хромосферата и короната. Обикновено се появяват пламъци близо до слънчеви петна, които са области на интензивни магнитни полета. Тези полета свързват атмосферата на Слънцето с неговата вътрешност. Смята се, че пламъците са резултат от процес, наречен магнитно повторно свързване, когато контурите с магнитна сила се разпадат, съединяват се и освобождават енергия. Когато магнитната енергия внезапно се освободи от короната (внезапно означава за броени минути), светлината и частиците се ускоряват в космоса. Източникът на освободената материя изглежда е материал от несвързаното спирално магнитно поле, обаче, учените не са изяснили напълно как действат пламъците и защо понякога има повече освободени частици от количеството в коронален контур. Плазмата в засегнатата област достига температури от порядъка на десетки милиони келвини, което е почти толкова горещо, колкото сърцевината на Слънцето. Електроните, протоните и йони се ускоряват от интензивната енергия до почти скоростта на светлината. Електромагнитно излъчване обхваща целия спектър, от гама лъчи до радиовълни. Енергията, която се отделя във видимата част на спектъра, прави някои слънчеви пламъци видими с просто око, но по-голямата част от енергията е извън видимия обхват, така че пламъците се наблюдават с помощта на научни инструменти. Дали слънчевият отблясък е придружен или не от изхвърляне на коронална маса, не е лесно предвидимо. Слънчевите факели също могат да отделят спрей за отблясъци, който включва изхвърляне на материал, който е по-бърз от слънчевата известност. Частиците, освободени от разпръскващия спрей, могат да достигнат скорост от 20 до 200 километра в секунда (kps). За да поставим това в перспектива, скоростта на светлината е 299,7 kps!
Колко често се появяват слънчеви изблици?
По-малките слънчеви пламъци се срещат по-често от големите. Честотата на възникналите пламъци зависи от активността на Слънцето. След 11-годишния слънчев цикъл може да има няколко факела на ден по време на активна част от цикъла, в сравнение с по-малко от едно на седмица по време на тиха фаза. По време на пикова активност може да има 20 пламъци на ден и над 100 седмично.
Как са класифицирани слънчевите пламъци
Един по-ранен метод за класификация на слънчевите отблясъци се основаваше на интензитета на линията Hα на слънчевия спектър. Съвременната класификационна система категоризира факелите според пиковия им поток от 100 до 800 рентгенови лъчи на пикометъра, както се наблюдава от космическия кораб GOES, който обикаля около Земята.
| класификация | Пиков поток (ватове на квадратен метър) |
| А | < 10−7 |
| B | 10−7 – 10−6 |
| ° С | 10−6 – 10−5 |
| М | 10−5 – 10−4 |
| х | > 10−4 |
Всяка категория е допълнително класирана в линейна скала, така че X2 пламък е два пъти по-мощен от пламъка X1.
Обикновени рискове от слънчеви изблици
Слънчевите изблици произвеждат това, което се нарича слънчево време на Земята. Слънчевият вятър въздейства върху магнитосферата на Земята, произвеждайки aurora borealis и australis и представлява радиационен риск за спътници, космически кораби и астронавти. По-голямата част от риска е за обекти в ниска орбита на Земята, но изхвърлянията на коронална маса от слънчеви всмуквания могат да избият енергийните системи на Земята и напълно да деактивират спътниците. Ако сателитите се спуснаха, мобилните телефони и GPS системите щяха да бъдат без обслужване. Най- ултравиолетова светлина и рентгенови лъчи пуснат от светкавица, прекъсва радиостанцията и може да увеличи риска от слънчево изгаряне и рак.
Може ли слънчева светкавица да унищожи Земята?
С една дума: да. Докато самата планета би преживяла среща със "свръхвъзбуда", атмосферата може да бъде бомбардирана с радиация и целият живот да бъде заличен. Учените са наблюдавали изпускането на свръхпламъци от други звезди до 10 000 пъти по-мощни от типична слънчева светкавица. Докато повечето от тези пламъци се срещат в звезди, които имат по-мощни магнитни полета от нашето Слънце, около 10% от времето, когато звездата е сравнима със или по-слаба от Слънцето. Изследвайки пръстените на дърветата, изследователите смятат, че Земята е преживяла две малки свръхпластала - една в 773 C.E., а друга в 993 C.E. Шансът за избухване на ниво на изчезване е неизвестен.
Дори нормалните пламъци могат да имат пагубни последици. НАСА разкри, че Земята е пропусната катастрофална слънчева светкавица на 23 юли 2012 г. Ако пламъкът се беше появил само седмица по-рано, когато беше насочен директно към нас, обществото щеше да бъде върнато в мрачните векове. Интензивното излъчване щеше да изключи електрическите мрежи, комуникацията и GPS в световен мащаб.
Колко вероятно е такова събитие в бъдеще? Физикът Пийт Райл изчислява, че коефициентът на разрушително слънчево пламване е 12% за 10 години.
Как да прогнозираме слънчеви изблици
Понастоящем учените не могат да предвидят слънчева светкавица с някаква степен на точност. Въпреки това, високата активност на слънчеви петна е свързана с увеличен шанс за производство на пламъци. Наблюдението на слънчеви петна, по-специално тип, наречен делта петна, се използва за изчисляване на вероятността за възникване на пламък и колко силно ще бъде то. Ако се прогнозира силен пламък (клас M или X), Националната администрация за океански и атмосферни условия (NOAA) на САЩ издава прогноза / предупреждение. Обикновено предупреждението позволява 1-2 дни подготовка. Ако възникне слънчева светкавица и изхвърляне на коронална маса, тежестта на въздействието на пламъка върху Земята зависи от вида на освободените частици и от това как директно факелът е изправен към Земята.
Източници
- "Big Sunspot 1520 пуска класове X1.4 от клас със земно насочен CME". НАСА. 12 юли 2012 г.
- „Описание на един единствен вид, видян на Слънцето на 1 септември 1859 г.“, Месечни известия на Кралското астрономическо дружество, v20, pp13 +, 1859.
- Кароф, Кристофер. "Наблюдателни доказателства за засилена магнитна активност на звезди от свръхпламък." Nature Communications том 7, Mads Faurschou Knudsen, Peter De Cat et al., Номер на статия: 11058, 24 март 2016 г.