Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Солнечное событие
Корональное облако
Корональное облако 1.jpg
Изображение коронального выброса массы с видимым корональным облаком вокруг него.
Обзор
Имя:Корональное облако
Тип:Вспышка
Площадь:Хромосфера
Статистика
Средний размер:66,000-240,000 км
Температура:То же, что и Solar Flare
Коэффициент встречаемости:Примерно четыре раза в день
См. Также CME

Корональное облако является облаком горячего плазменного газа , окружающим выброс корональной массы . Обычно он состоит из протонов и электронов . Когда выброс корональной массы происходит на Солнце Земли, это корональное облако обычно достигает Земли и вызывает повреждение электрического оборудования и космических спутников, а не сам выброс или вспышка. Ущерб в основном является результатом большого количества электричества, проходящего через атмосферу. [1]

Корональное облако высвобождается, когда солнечная вспышка становится выбросом корональной массы; корональное облако часто содержит больше радиоактивных частиц, чем сам выброс массы. Выброс корональной массы происходит, когда солнечная вспышка становится настолько горячей, что ломается и разрывается надвое, превращаясь в «веревку» тепла и магнетизма, которая тянется между двумя пятнами . Результирующий выброс корональной массы можно сравнить с подковообразным магнитом, при этом солнечные пятна являются полюсами, а колеблющийся магнитный соединитель - ручкой. Выбросы корональной массы обычно длятся недолго, потому что они остывают, когда корональное облако газа высвобождается и начинает уноситься прочь от Солнца. [2]

Формирование и солнечный отряд [ править ]

Изображение коронального облака, наполовину расширенного в космос.
Пример коронального облака при половинном расширении. Внутренняя часть по-прежнему является плазмой с видимым магнитным жгутом, но внешняя область является газообразной и уже довольно далеко расширилась в космос.

Когда возникает корональное облако, может потребоваться несколько дней, чтобы плазма остыла и отделилась от Солнца. Обычно это происходит до того, как выброс корональной массы успевает остыть настолько, чтобы магнетизм рассеялся, и в этот момент цикл солнечных вспышек начинается снова. Хотя газовое облако все еще достаточно холодно, чтобы находиться в состоянии полужидкой плазмы , оно плотно прилегает к выбросу массы, изолируя его от холодной температуры внесолнечного пространства. [3]

Когда внешние края облака начинают остывать, магнитная веревка выброса массы начинает остывать, тем самым децентрализуя то, что осталось от вспышки, ослабляя ее магнитное притяжение. После того, как облако начинает остывать, оно постепенно остывает все глубже и глубже. Выброс массы распространяется в космос по мере того, как его изолирующее облако ослабевает, еще больше ослабляя магнит. К этому моменту пятна почти исчезли. [4]

Когда корональное облако полностью переходит из газа в жидкость , начинается цикл отрыва. Внутренняя область жидкой плазмы облака относительно мала и нагревается выбросом массы, а не наоборот. Выброс массы почти сразу теряет свой магнетизм и охлаждается до газообразной формы или падает обратно на Солнце в течение нескольких часов. Однако корональное облако все еще прикреплено к нему. [4]

Корональное облако (уже не корональное) и то, что осталось от выброса массы, отделяется от Солнца. Однако облако газа, радиоактивных частиц и электронов все еще находится под действием гравитационного поля Солнца. Может произойти одно из двух:

  • Облако можно втянуть обратно к Солнцу, что приведет к перезапуску цикла.
  • Облако может оторваться от орбиты Солнца и полететь в космос.

Если облако начинает лететь в космос, оно обычно оказывается в ловушке орбитальной гравитации планет. К тому времени, когда оно доберется до Земли, Меркурий и Венера поглотят достаточно облака, чтобы магнитосфера Земли могла отклонить то, что осталось, во внешние области Солнечной системы . Однако иногда аномально большое и быстрое облако может передать часть своей массы в верхние слои атмосферы. [5]

Эффекты [ править ]

Магнитное облако (как это теперь называется) может перемещаться в сторону Земли со скоростью , которая может превышать 7000000 миль (11000000 км) в час. В среднем, чтобы добраться до Земли, им требуется около 13½ часов. Облако, несущееся в космосе, называется солнечным ветром . Во время солнечного максимума от Солнца может быть выброшено до пяти . Когда они достигают Земли, большое количество радиоактивной и электрической энергии может временно нарушить или даже разрушить электрические сети, антенны, устройства связи, электрические приборы и все, что находится поблизости. [2] Незначительный ущерб также может быть нанесен живым организмам из-за низкого уровня излучения, проникающего через магнитосферу . [2]

Конкретные причины того, почему эти облака опасны для электронного и коммуникационного оборудования, включают перегрузку больших силовых трансформаторов, которая может вызвать длительные перебои в подаче электроэнергии на обширных географических территориях. Длинные металлические конструкции, такие как нефтегазовые трубы, водопроводные трубы и коммуникационные антенны, также могут переносить чрезмерный электрический ток из воздуха, вызывая их коррозию быстрее, чем обычно. Это может привести к ранним и неожиданным разрывам. Эти сигналы также создают аномалии в ионосфере, нарушая работу беспроводных технологий, таких как GPS , сотовые телефоны , телевидение и радио. [2]

Известные случаи [ править ]

Схема "Прохождения Венеры Бури" 17 ноября 1882 г.
Изображение солнечной вспышки 13 марта 1989 года, в результате которой образовалось корональное облако, лишившее электричества шесть миллионов человек в Квебеке и Онтарио . Снято космическим телескопом SOHO .
Северное сияние, видимое в Южной Дакоте из-за коронального облака 16 июня 2012 года. Полярные сияния наблюдались на юге, до Оушен-Сити, штат Мэриленд .
Основная статья: Список солнечных бурь
  • 1 сентября 1859 года . Английские астрономы Ричард Кэррингтон и Ричард Ходжсон впервые в зарегистрированной истории наблюдали солнечные вспышки, действуя независимо и не зная друг друга. Теперь мы знаем, что одно из образовавшихся корональных облаков было самым большим и мощным, созданным в исторические времена. В результате электрический шторм был настолько мощнымчто Aurora Borealis и Australis оба могли видеть далеко от полюсов, простираясь вблизи экватора. Пользователи телеграфного оборудования сообщили о таком большом количестве электроэнергии, что их оборудование вызывало поражение электрическим током при прикосновении, поскольку ток протекал через человека, непреднамеренно действующего какземля . Даже после того, как устройства были отключены от своих батарей, поскольку телеграфы были простыми переключателями для замыкания или разрыва цепи между станциями, то есть в них не было электронных компонентов, таких как микросхемы, подлежащие разрушению, их все еще можно было использовать для отправки сообщений, благодаря электрическому току, вызванному штормом в проводах. [2]
  • 17 ноября 1882 года . Это облако впервые увидели два человека, доктор Брендель и герр Рашен, в Альтен-Фьорде, Лапландия , Финляндия, которые приехали туда для изучения полярных сияний в январе того же года. [6] Он получил прозвище «Транзит Венеры» и стал причинойпрекращения работытелеграфных систем в районе долины реки Огайо , что вывело из строя Чикагскую фондовую биржу . 17 ноября произошло северное сияние , пожалуй, самый известный пример явления в истории. Самой заметной особенностью этого полярного сияния был круглый луч зеленого света в форме сигары. Он появился в восточном небе и перешел на западв чрезвычайно быстром темпе, быстрее, чем у всех известных звезд того времени, прежде чем исчезнуть. Эти события произошли менее чем за месяц до транзита Венеры 1882 года , что привело к прозвищу шторма. [7]
  • 13–15 мая 1921 г . : самое мощное корональное облако 20-го века прошло через атмосферу Земли 13 мая и продолжало выводить из строя электрооборудование вплоть до 16 мая. Наиболее заметным эффектом стало то, что телеграфная служба была полностью остановлена. во всем мире из-за перегоревших предохранителей, крайним примером был телеграфист Нью-Йорка, чье оборудование загорелось и вскоре сожгло все здание, что обошлось в 6000 долларов США в 1921 году. Кроме того, в 7:04 15 маясистема метро Нью-Йорка к югу от 125-й улицы была выведена изстроя из-за массивного пожара на диспетчерской вышке, еще один пожар также уничтожил центральную железную дорогу Центральной Новой Англии . Полярные сияниябыли видны во всем мире, и ученые в то время думали, что полярные сияния непосредственно причинили ущерб. [8]
  • 3–7 августа 1972 г . : серия вспышек и пиков солнечных бурь с оценкой вспышки около X20, что привело к самому быстрому прохождению CME из когда-либо зарегистрированных, а также сильная геомагнитная и протонная буря, нарушившая наземные электрические и коммуникационные сети, а также спутники (по крайней мере, выведены из строя) и непреднамеренно взорвали многочисленные морские мины ВМС США с магнитным воздействием в Северном Вьетнаме. [9]
  • 13 марта 1989 г . : Вторая по величине известная солнечная буря разразилась тремя днями ранее, 10 марта. КВМ , вызвавшее облако, было в 36 раз больше Земли и достигло Земли к 12 марта. Наиболее заметный эффект этого явления. шторм в том, что он отключил электросети во всем Квебеке , Канада. Монреаль , Торонто и Квебеквсе были без электричества, вместе с остальной частью Квебека и некоторыми частями Восточного Онтарио, которые были подключены к той же сети (включая Торонто). В Канаде отключение электроэнергии длилось в общей сложности девять часов, что в некоторых северных районах не превышает день. Менее известно, что отключение электричества затронуло большую часть остальной части Северной Америки. Энергосистема штата Нью-Йорк потеряла 150 мегаватт электроэнергии, Новая Англия потеряла 1410 мегаватт (96 коммунальных компаний сообщили об отключении электроэнергии), и более 200 других электросетей в Соединенных Штатах и Канаде также потеряли мощность. Электрическое разрушение было настолько сильным, что токи можно было почувствовать в земле по всему континенту и на нескольких спутниках и кораблях НАСА, включая TDRS-1 и Space Shuttle Discovery., вышла из-под контроля на несколько часов. [10] [11] [12]
  • 14 июля 2000 г . : Одна из самых сильных вспышек солнечного минимума 1990-х годов, в просторечии названная « Днем взятия Бастилии », была зарегистрирована утром этого дняспутниками NOAA . Корональному облаку протонов и радиоактивного материала потребовалось 15 минут, чтобы достичь Земли, после чего оно оказало множество неблагоприятных воздействий на магнитосферные спутники, в первую очередь на те, которые принадлежат НАСА . Шторм был в четыре раза сильнее, чем любой другой, обнаруженный с 1995 года SOHO и ACE.к полудню того же дня системы солнечного мониторинга и все еще усиливаются. Это конкретное событие привело к появлению северного сияния очень далеко к югу, на самом деле, в Северной Каролине было сфотографировано красное сияние 6 апреля [13].
  • 16 июня 2012 года: в третью неделю июня 2012 года произошел крупный солнечный эпизод. С 13 по 20 июня Солнце испустило аномально большое количество солнечных вспышек класса M и корональных выбросов массы за относительно короткий период времени. . Никакие опасные уровни излучения не проникали через магнитосферу Земли , поэтому не было нанесено никакого ущерба какой-либо наземной электронике или коммуникациям. Однако электронике космического телескопа Спитцер и некоторым аппаратам для исследования Марса был нанесен незначительный ущерб . [14]
23 июля серия CME достигла своего пика, когда произошел шторм, который считается событием класса Кэррингтона, хотя корональное облако прошло мимо Земли.

См. Также [ править ]

  • Угроза здоровью от космических лучей

Ссылки [ править ]

  1. ^ Манфред Кайзер (2007). «Выброс корональной массы» . Global BioWeather Inc . Проверено 19 февраля 2013 .
  2. ^ a b c d e "Космическая погода: солнечные пятна, солнечные вспышки и корональные выбросы массы" . TechMediaNetwork . Проверено 19 февраля 2013 .
  3. ^ Тони Филипс (2008-05-27). "Корональный выброс массы колесом тележки" . НАСА . Проверено 9 февраля 2013 .
  4. ^ а б Лин Юн; С.Ф. Мартин; О. Энгвольд (июнь 2006 г.). " Выступы " коронального облака "и их связь с корональными выбросами массы". Заседание ААС / Отделения физики Солнца № 37 . Институт теоретической астрофизики, Норвегия. 37 : 1.21. Bibcode : 2006SPD .... 37.0121L .
  5. ^ Австралийская космическая академия (2000). "Выбросы корональной массы" . Австралийская космическая академия . Проверено 9 февраля 2013 .
  6. ^ Александр McAdie (октябрь 1897 г.). "Что такое Аврора?" . Сегодня в науке . Проверено 10 февраля 2013 .
  7. ^ CB Генри (1882-11-17). «17 ноября 1882 г. - прохождение грозы Венеры» . Вечерняя звезда Канзас-Сити . Проверено 10 февраля 2013 .
  8. ^ С.М. Сильверман; EW Cliver (01.01.2001). «Низкоширотные сияния: магнитная буря 14–15 мая 1921 г.» . Университет Небраски Линкольн . Проверено 10 февраля 2013 .
  9. ^ Книпп, Делорес Дж .; Би Джей Фрейзер; MA Shea; DF Smart (2018). «О малоизвестных последствиях сверхбыстрого выброса корональной массы 4 августа 1972 года: факты, комментарии и призыв к действию» . Космическая погода . 16 (11): 1635–1643. Bibcode : 2018SpWea..16.1635K . DOI : 10.1029 / 2018SW002024 .
  10. ^ Адам Hadhazy (2009-03-13). «Страшное 13-е: 20 лет назад Земля была взорвана массивным шлейфом солнечной плазмы [слайд-шоу]» . The Scientific American . Проверено 9 февраля 2013 .
  11. ^ НАСА (2003-10-23). «Солнечная супер буря» . НАСА . Проверено 9 февраля 2013 .
  12. ↑ Стен Оденвальд (13 марта 2009 г.). «День, когда солнце навело тьму» . НАСА . Проверено 9 февраля 2013 .
  13. ^ Рут Неттинг (2000-06-14). "Солнечная радиационная буря" . НАСА . Проверено 9 февраля 2013 .
  14. ^ Ли Ранналс (2012-06-15). «Входящий выброс корональной массы произойдет 16 июня» . redOrbit.com . Проверено 9 февраля 2013 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Корональные выбросы массы: ученые раскрывают секреты взрыва плазменных облаков на Солнце , ScienceDaily.com
  • Страшное 13-е: 20 лет назад Земля была взорвана массивным шлейфом солнечной плазмы , Scientific American
  • Странный небесный гость
  • "Великие" магнитные бури 1875-1903 гг.