- Солнечная вспышка это резкий выброс излучения при разрыве скрученных магнитных полей.
- Излучение вспышки доходит до Земли примерно за восемь минут и в основном влияет на радиосвязь и ионосферу.
- Вспышки делят на классы A B C M X по рентгеновской яркости, NOAA переводит их в шкалу R1–R5 для радиоэффектов.
- Большинство геомагнитных бурь вызывают корональные выбросы массы (CME), а не сама вспышка.
- CME движутся медленно, обычно от одного до трех дней, и это даёт время для прогнозов.
Солнечная вспышка это внезапный мощный выброс света и излучения с поверхности Солнца. Если вам когда-нибудь было любопытно, почему сразу после события на Солнце то появляются «мгновенные» помехи в радиосвязи, а то предупреждение о буре приходит лишь через сутки или двое, то ответ во многом связан со вспышками и с событиями, которые их сопровождают.
Что такое солнечная вспышка
Представьте Солнце не как ровный шар света, а как бурлящий океан сверхнагретой заряженной плазмы. Эта плазма несёт с собой сильные магнитные поля. Поскольку экватор Солнца вращается быстрее полюсов, поля со временем растягиваются, скручиваются и запутываются, особенно в активных областях около пятен. Когда напряжение в этих линиях становится чрезмерным, они внезапно «переподключаются» и принимают более простую форму. Физики называют это магнитной реконнекцией. При ней выделяется огромное количество энергии, плазма нагревается до десятков миллионов градусов, и возникает яркая вспышка излучения по всему спектру. Важно понимать, что вспышка это не облако материи, а именно поток энергии и излучения.
Как быстро вспышка достигает Земли
Излучение вспышки распространяется со скоростью света, поэтому его энергия добирается до Земли примерно за восемь минут. На практике это значит, что когда спутники фиксируют вспышку, её непосредственные радиационные эффекты уже начались на дневной стороне нашей планеты. Для самой вспышки почти нет времени для предупреждения.
Классификация и эффекты на Земле
Сила вспышки измеряется по её пиковому рентгеновскому излучению, фиксируемому приборами на спутниках GOES, которые эксплуатирует NOAA. Классы идут в порядке возрастания A, B, C, M и X, каждая ступень примерно в 10 раз мощнее предыдущей. NOAA также использует шкалу радиоотключений R1–R5 для оценки влияния на высокочастотную связь. На Земле сильные M и X вспышки могут кратковременно нарушать коротковолновую связь, мешать навигационным сигналам и вызывать возмущения в ионосфере на освещенной стороне планеты.
Вспышки и корональные выбросы массы
Ключевой момент это то, что сама вспышка обычно не вызывает продолжительной геомагнитной бури. За большинство таких бурь отвечает корональное выбросы массы, CME, то есть облако плотной плазмы с вкраплённым магнитным полем. CME часто исходят из тех же активных областей, что и вспышки, поэтому они часто наблюдаются вместе, но одно не обязательно вызывает другое. CME движутся гораздо медленнее, их время прибытия к Земле обычно от одного до трёх дней, и именно это даёт возможность предсказывать геомагнитные бури. Насколько сильной станет буря зависит от скорости CME, её плотности и ориентации магнитного поля относительно земного магнитного поля.
Третья составляющая и измерение бурь
Кроме излучения и CME, события на Солнце могут ускорять солнечные энергетические частицы, которые добираются до Земли быстрее, чем CME, но медленнее света. Они представляют опасность для спутников, космонавтов и авиации на больших высотах. Когда CME достигает Земли и начинает возмущать магнитосферу, результат измеряют по индексам, которые вы, возможно, знаете, например Kp и по шкале G1–G5 от NOAA.
Источники
- NASA Science — Solar Storms and Flares: https://science.nasa.gov/sun/solar-storms-and-flares/
- NOAA SWPC — Space Weather Phenomena and the R/G/S scales: https://www.swpc.noaa.gov/phenomena
- GFZ Potsdam — Kp index information: https://www.gfz-potsdam.de/en/kp-index
