Войти
Воспроизвести медиа Солнечная вспышка и ее выступ извержение, записанное 7 июня 2011 г. пользователем SDO в крайнем ультрафиолете 
Воспроизвести Эволюция магнетизма на Солнце. 
31 августа 2012 г. длинная нить солнечного материала, которая парила в атмосфере Солнца, корона, извергнутый в космос в 16:36 ЛЕТНЕЕ СЕВЕРОАМЕРИКАНСКОЕ ВОСТОЧНОЕ ВРЕМЯ. На снимке обсерватории солнечной динамики, вспышка вызвала появление полярных сияний на Земле 3 сентября. A солнечная вспышка - внезапная вспышка повышенной яркости на Солнце, обычно наблюдаемый у его поверхности и в непосредственной близости от группы пятен. Мощные вспышки часто, но не всегда, сопровождаются выбросом корональной массы . Даже самые мощные вспышки едва заметны в полной солнечной освещенности («солнечная постоянная»).
Солнечные вспышки происходят в степенном спектре величин ; выделение энергии обычно составляет 10 джоулей из энергии, достаточных для создания четко наблюдаемого события, в то время как при крупном событии может выделяться до 10 джоулей.
Вспышки тесно связаны с выбросом плазмы и частиц через Солнце корону в космическое пространство ; Вспышки также обильно излучают радиоволны. Если выброс происходит в направлении Земли, частицы, связанные с этим возмущением, могут проникать в верхние слои атмосферы (ионосферу ) и вызывать яркие полярные сияния и даже нарушать радиосвязь дальнего действия. общение. Обычно выбросы солнечной плазмы достигают Земли за несколько дней. Вспышки также возникают на других звездах, где применяется термин звездная вспышка. Частицы высоких энергий, которые могут быть релятивистскими, могут приходить почти одновременно с электромагнитным излучением.
Солнечные вспышки затрагивают все слои солнечной атмосферы (фотосфера, хромосфера и корона ). Среда плазмы нагревается до десятков миллионов кельвинов, а электронов, протонов и более тяжелых ионов ускоряются примерно до скорости света. Вспышки производят электромагнитное излучение в электромагнитном спектре на всех длинах волн, от радиоволн до гамма-лучей. Большая часть энергии распространяется по частотам за пределами видимого диапазона, поэтому большинство вспышек не видны невооруженным глазом и должны наблюдаться с помощью специальных инструментов. Вспышки происходят в активных областях вокруг солнечных пятен, где сильные магнитные поля проникают в фотосферу, связывая корону с недрами Солнца. Вспышки вызываются внезапным (по шкале времени от минут до десятков минут) выбросом магнитной энергии, накопленной в короне. Те же самые выбросы энергии могут вызвать корональные выбросы массы (CME), хотя взаимосвязь между CME и вспышками до сих пор не совсем понятна.
Рентгеновское и УФ-излучение, испускаемое солнечными вспышками, может воздействовать на ионосферу Земли и нарушить дальнюю радиосвязь. Прямое радиоизлучение дециметрового диапазона волн может нарушать работу радаров и других устройств, использующих эти частоты.
Солнечные вспышки были впервые обнаружены на Солнце Ричардом Кристофером Кэррингтоном и независимо Ричардом Ходжсоном в 1859 году в виде локализованного видимого повышения яркости небольших областей внутри группы солнечных пятен. О звездных вспышках можно судить по кривым блеска, полученным с помощью телескопа или по спутниковым данным множества других звезд.
Частота возникновения солнечных вспышек варьируется от нескольких в день, когда Солнце особенно «активно», до менее одной каждую неделю, когда Солнце «спит», после 11-летнего цикла (солнечный цикл ). Крупные вспышки случаются реже, чем более мелкие.
Вспышки возникают, когда ускоренные заряженные частицы, в основном электроны, взаимодействуют со средой плазмы. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что явление магнитного пересоединения приводит к такому обильному ускорению заряженных частиц. На Солнце магнитное пересоединение может происходить на солнечных аркадах - серии близко расположенных петель, следующих за магнитными силовыми линиями. Эти силовые линии быстро соединяются в нижнюю аркаду петель, оставляя спираль магнитного поля не связанной с остальной частью аркады. Внезапное высвобождение энергии при этом пересоединении является источником ускорения частиц. Несвязанное магнитное спиральное поле и содержащийся в нем материал могут сильно расширяться наружу, образуя выброс корональной массы. Это также объясняет, почему солнечные вспышки обычно возникают из активных областей на Солнце, где магнитные поля намного сильнее.
Хотя есть общее согласие относительно источника энергии вспышки, задействованные механизмы до сих пор не совсем понятны. Неясно, как магнитная энергия преобразуется в кинетическую энергию частиц, а также неизвестно, как некоторые частицы могут быть ускорены до диапазона ГэВ (10 электрон-вольт ) и выше. Есть также некоторые несоответствия в отношении общего количества ускоренных частиц, которое иногда кажется больше, чем общее количество в корональной петле. Ученые не могут прогнозировать вспышки.
Воспроизвести мультимедиа Мощные вспышки X-класса создают радиационные бури, которые вызывают полярные сияния и могут дать пассажирам авиакомпаний, пролетающим над полюсами, небольшие дозы радиации. 
1 августа 2010 года Солнце показывает солнечную вспышку класса C3 (белая область в верхнем левом углу), солнечное цунами (волнообразная структура, вверху справа) и несколько нитей магнетизма, отрывающиеся от поверхности звезды. 
Воспроизвести медиа Наблюдения с нескольких космических аппаратов за вспышкой класса X 20 марта 2014 г. В системе классификации солнечных вспышек используются буквы A, B, C, M или X в соответствии с пиковым потоком в ваттах на квадратный метр (Вт / м) рентгеновских лучей с длинами волн от 100 до 800 пикометров (от 1 до 8 ангстрёмов ), как измерено на Земля с космического корабля GOES.
| Классификация | Приблизительный диапазон пикового потока при 100–800 пикометрах. (Вт / квадратный метр) |
|---|---|
| A | < 10 |
| B | 10–10 |
| C | 10–10 |
| M | 10–10 |
| X | >10 |
Сила события в классе отмечается числовым суффиксом от 0 до 9, который также является фактором для этого события в классе. Следовательно, вспышка X2 в два раза сильнее вспышки X1, вспышка X3 в три раза мощнее, чем X1, и только на 50% мощнее, чем X2. X2 в четыре раза мощнее вспышки M5.
Ранняя классификация вспышек была основана на спектральных наблюдениях Hα. В схеме используются как интенсивность, так и излучающая поверхность. Классификация по интенсивности является качественной, относясь к вспышкам как: слабые (f ), нормальные (n ) или яркие (b ). Излучающая поверхность измеряется миллионными долями полушария и описывается ниже. (Общая площадь полушария A H = 15,5 × 10 км.)
| Классификация | Скорректированная площадь. (миллионные доли полушария) |
|---|---|
| S | < 100 |
| 1 | 100–250 |
| 2 | 250 –600 |
| 3 | 600–1200 |
| 4 | >1200 |
Затем вспышка классифицируется с использованием S или числа, обозначающего его размер, и буквы, обозначающей его максимальную интенсивность, vg: Sn - обычная солнечная вспышка.
Воспроизвести Массивная солнечная вспышка класса X6.9, 9 августа 2011 г. Солнечные вспышки сильно влияют на местную космическую погоду в непосредственной близости от Земли. Они могут производить потоки высокоэнергетических частиц в солнечном ветре или звездном ветре, известном как событие солнечных частиц. Эти частицы могут воздействовать на магнитосферу Земли (см. Основную статью на геомагнитной буре ) и представлять радиационную опасность для космических кораблей и космонавтов. Кроме того, массивные солнечные вспышки иногда сопровождаются выбросами корональной массы (CME), которые могут вызывать геомагнитные бури, которые , как известно, вывели из строя спутники и вывести из строя наземные электрические сети. электрические сети на длительные периоды времени.
Мягкий поток рентгеновского излучения от вспышек класса X увеличивает ионизацию верхних слоев атмосферы, что может мешать коротковолновой радиосвязи и может нагревать внешнюю атмосферу и, таким образом, увеличивать сопротивление на спутниках на низкой околоземной орбите, что приводит к их распаду. Энергичные частицы в магнитосфере вносят вклад в северное сияние и аврора австралис. Энергия в виде жесткого рентгеновского излучения может повредить электронику космического корабля и, как правило, является результатом выброса большой плазмы в верхнюю хромосферу.
Радиационные риски, связанные с солнечными вспышками, вызывают серьезную озабоченность при обсуждении миссии человека на Марс, Луну или другие планеты. Энергичные протоны могут проходить через тело человека, вызывая биохимический ущерб, представляя опасность для космонавтов во время межпланетных путешествий. Для защиты космонавтов потребуется какое-то физическое или магнитное экранирование. Большинству протонных бурь требуется не менее двух часов с момента визуального обнаружения, чтобы достичь орбиты Земли. Солнечная вспышка 20 января 2005 г. высвободила самую высокую концентрацию протонов из когда-либо измеренных напрямую, что дало бы астронавтам на Луне мало времени, чтобы добраться до убежища.
Вспышки производят радиацию через электромагнитный спектр, хотя и с разной интенсивностью. Они не очень интенсивны в видимом свете, но могут быть очень яркими на определенных атомных линиях. Обычно они производят тормозное излучение в рентгеновских лучах и синхротронное излучение в радио.
Ричард Каррингтон впервые наблюдал вспышку 1 сентября 1859 г., проецируя изображение, полученное оптическим телескопом, через широкополосный фильтр. Это была чрезвычайно яркая вспышка белого света. Поскольку вспышки производят обильное количество излучения на Hα, добавление узкого (≈1 Å) полосного фильтра с центром на этой длине волны к оптическому телескопу позволяет наблюдать не очень яркие вспышки с помощью небольших телескопов. На протяжении многих лет Hα была основным, если не единственным источником информации о солнечных вспышках. Также используются другие фильтры полосы пропускания.
Во время Второй мировой войны 25 и 26 февраля 1942 года британские операторы радаров наблюдали излучение, которое Стэнли Хей интерпретировал как солнечное. эмиссия. Их открытие не разглашалось до конца конфликта. В том же году Саутворт также наблюдал Солнце по радио, но, как и в случае с Хэем, его наблюдения были известны только после 1945 года. В 1943 году Гроте Ребер был первым, кто сообщил о радиоастрономических наблюдениях Солнца. на 160 МГц. Быстрое развитие радиоастрономии выявило новые особенности солнечной активности, такие как бури и всплески, связанные со вспышками. Сегодня наземные радиотелескопы наблюдают Солнце с ок. От 15 МГц до 400 ГГц.
С начала освоения космоса телескопы были отправлены в космос, где они работают на длинах волн короче УФ, которые полностью поглощаются атмосферой., и где вспышки могут быть очень яркими. С 1970-х годов спутники серии GOES наблюдают Солнце в мягких рентгеновских лучах, и их наблюдения стали стандартным методом измерения вспышек, уменьшив важность классификации Hα. Жесткие рентгеновские лучи наблюдались с помощью множества различных инструментов, наиболее важным из которых сегодня является солнечный спектроскопический формирователь изображений Reuven Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager (RHESSI ). Тем не менее, ультрафиолетовые наблюдения сегодня - это звезды на изображениях Солнца с их невероятно мелкими деталями, которые раскрывают всю сложность солнечной короны. Космические аппараты могут также приносить радиодетекторы на очень длинных волнах (до нескольких километров), которые не могут распространяться через ионосферу.
Две последовательные фотографии явления солнечной вспышки. Солнечный диск на этих фотографиях был заблокирован для лучшей визуализации выступающего выступа, сопровождающего вспышку. 
GOES-17 фиксируют солнечную вспышку класса C2 28 мая 2018 г. в разных спектральных диапазонах 
GOES-16 ультрафиолет. изображение солнечной вспышки M1.1 29 мая 2020 г. Следующие миссии космических кораблей используют вспышки в качестве основной цели наблюдения.
В дополнение к этим средствам наблюдения за Солнцем, многие астрономические спутники, не относящиеся к Солнцу, наблюдают вспышки либо намеренно (например, NuSTAR ), либо или просто потому, что проникающая жесткая радиация, исходящая от факела, может легко проникнуть через большинство форм защиты.
Воспроизвести медиа Короткое видео с комментариями о наблюдениях Ферми света самой высокой энергии, когда-либо связанного с извержением на Солнце, по состоянию на март 2012 г. 
Воспроизвести мультимедиа Активная область 1515 выпустила вспышку класса X1.1 в правом нижнем углу Солнца 6 июля 2012 г., пик пришелся на 19:08 по восточному поясному времени. Эта вспышка вызвала отключение радиосигнала, обозначенное как R3 по шкале Национального управления океанических и атмосферных исследований, которая идет от R1 до R5. 
Космическая погода - март 2012 года. Самая мощная из когда-либо наблюдавшихся вспышек была первой из всех вспышек. наблюдался 1 сентября 1859 г., о чем сообщил британский астроном Ричард Кэррингтон и независимо наблюдатель по имени Ричард Ходжсон. Событие получило название Солнечная буря 1859 года или «событие Кэррингтона». Вспышка была видна невооруженным глазом (в белом свете) и вызывала ошеломляющие полярные сияния вплоть до тропических широт, таких как Куба или Гавайи, и поджигала телеграфные системы. Вспышка оставила след во льду Гренландии в виде нитратов и бериллия-10, которые позволяют измерить его прочность сегодня. Кливер и Свальгаард реконструировали последствия этой вспышки и сравнили их с другими событиями последних 150 лет. По их словам: «Хотя у события 1859 года есть близкие соперники или превосходители в каждой из вышеперечисленных категорий активности космической погоды, это единственное задокументированное событие за последние ~ 150 лет, которое появляется в верхней части всех списков или рядом с ними. " Интенсивность вспышки оценивается примерно в X50.
Сверхбыстрый выброс корональной массы августа 1972 подозревается в срабатывании магнитных взрывателей на морских минах во время войны во Вьетнаме, и было бы опасным для жизни событием для астронавтов Аполлона, если бы это произошло во время миссии на Луну.
В наше время, Самая крупная солнечная вспышка, измеренная с помощью приборов, произошла 4 ноября 2003 г. Это событие перегрузило детекторы GOES, поэтому его классификация является лишь приблизительной. Первоначально, экстраполировав кривую GOES, она оценивалась как X28. Более поздний анализ ионосферных эффектов предложил увеличить эту оценку до X45. Это событие дало первое четкое свидетельство нового спектрального компонента на частотах выше 100 ГГц.
Другие крупные солнечные вспышки также произошли 2 апреля 2001 г. (X20), 28 октября 2003 г. (X17.2 и 10), сентябрь. 7, 2005 (X17), 17 февраля 2011 (X2), 9 августа 2011 (X6.9), 7 марта 2012 (X5.4), 6 июля 2012 (X1.1). 6 июля 2012 года сразу после полуночи по британскому времени разразилась солнечная буря, когда солнечная вспышка X1.1 вышла из пятна AR1515. Другая солнечная вспышка X1.4 из области Солнца AR 1520, вторая за неделю, достигла Земли 15 июля 2012 г. с геомагнитной бурей уровня G1 – G2. Вспышка класса X1.8 была зарегистрирована 24 октября 2012 года. В начале 2013 года наблюдалась значительная солнечная вспышка, особенно в течение 48-часового периода, начиная с 12 мая 2013 года, всего было четыре солнечные вспышки класса X испускались в диапазоне от X1.2 и выше до X3.2, последняя из которых была одной из крупнейших в 2013 году. Комплекс солнечных пятен AR2035-AR2046 произошел 25 апреля 2014 года в 00:32 UT, вызвав сильную солнечную вспышку класса X1.3 и отключение высокочастотной связи на дневной стороне Земли. Обсерватория солнечной динамики НАСА зафиксировала вспышку экстремального ультрафиолетового излучения от взрыва. Обсерватория солнечной динамики зафиксировала вспышку класса X9.3 примерно в 12:00 UTC 6 сентября 2017 г.
23 июля 2012 г. массивная, потенциально разрушительная солнечная буря (солнечная вспышка, выброс корональной массы и электромагнитное излучение ) почти не прошли мимо Земли. В 2014 году Пит Райли из Predictive Science Inc. опубликовал статью, в которой он попытался рассчитать вероятность того, что подобная солнечная буря поразит Землю в течение следующих 10 лет, путем экстраполяции записей прошлых солнечных бурь с 1960-х годов до наших дней. Он пришел к выводу, что вероятность возникновения такого события может достигать 12%.
Вспышка вспышки - это тип извержения, связанный с солнечными вспышками. Они включают более быстрые выбросы материала, чем извержения, и достигают скорости от 20 до 2000 километров в секунду.
Современные методы прогнозирования вспышек проблематичны, и нет никаких определенных указаний на то, что активная область на Солнце вызовет вспышку. Однако многие свойства солнечных пятен и активных областей коррелируют со вспышками. Например, магнитно-сложные области (на основе магнитного поля прямой видимости), называемые дельта-пятнами, производят самые большие вспышки. Простая схема классификации солнечных пятен, разработанная Макинтошем или связанная со сложностью фракталов, обычно используется в качестве отправной точки для предсказания вспышек. Прогнозы обычно формулируются с точки зрения вероятности возникновения вспышек выше класса M или X GOES в течение 24 или 48 часов. США Подобные прогнозы выпускает Национальное управление по исследованию океанов и атмосферы (NOAA). MAG4 был разработан в Университете Алабамы в Хантсвилле при поддержке Группы анализа космической радиации в Центре космических полетов Джонсона (NASA / SRAG).) для прогнозирования вспышек классов M и X, CME, быстрых CME и событий, связанных с солнечными энергетическими частицами.
Источники
 | Викискладе есть медиафайлы, связанные с солнечными вспышками. |
)
