Событие солнечной частицы

редактировать
Солнечное явление Постэруптивные петли после солнечной вспышки, изображение, полученное с помощью TRACE спутник (фото НАСА)

A событие солнечной частицы или событие солнечного протона (SPE ), или событие мгновенного протона, происходит, когда частицы (в основном протоны ), испускаемые Солнцем, ускоряются либо вблизи Солнца во время вспышки, либо в межпланетном пространстве за счет коронального выброса массы толчками. События могут включать другие ядра, такие как ионы гелия и ионы HZE. Эти частицы вызывают множество эффектов. Они могут проникать в магнитное поле Земли и вызывать ионизацию в ионосфере. Эффект похож на авроральные явления, за исключением того, что в нем участвуют протоны, а не электроны. Энергичные протоны представляют значительную радиационную опасность для космических кораблей и космонавтов.

Содержание

  • 1 Описание
  • 2 См. Также
  • 3 Ссылки
  • 4 Внешние ссылки

Описание

Солнечные протоны обычно обладают недостаточной энергией для проникновения в магнитное поле Земли. Однако во время необычно сильных вспышек могут образовываться протоны с энергией, достаточной для достижения магнитосферы и ионосферы Земли вокруг северного полюса и южного полюса.

. поля. Когда энергичные протоны покидают Солнце, они предпочтительно следуют (или управляются) мощным магнитным полем Солнца. Когда солнечные протоны входят в магнитосферу Земли, где магнитные поля сильнее, чем солнечные магнитные поля, они направляются магнитным полем Земли в полярные области, куда входит и выходит большинство линий магнитного поля Земли.

Энергичные протоны, которые направляются в полярные области, сталкиваются с компонентами атмосферы и высвобождают свою энергию в процессе ионизации. Большая часть энергии гаснет в самой нижней части ионосферы (около 50–80 км по высоте). Эта область особенно важна для ионосферной радиосвязи, потому что это область, где происходит большая часть поглощения энергии радиосигнала. Усиленная ионизация, производимая поступающими энергичными протонами, увеличивает уровни поглощения в нижней ионосфере и может иметь эффект полного блокирования всей ионосферной радиосвязи через полярные области. Такие события известны как события поглощения полярной шапки (или PCAs). Эти события начинаются и продолжаются до тех пор, пока энергия поступающих протонов примерно более 10 МэВ (миллион электрон-вольт) превышает примерно 10 pfu (единиц потока частиц или ⁄ sr · см · s ) на геосинхронных высотах спутников.

Более серьезные протонные события могут быть связаны с геомагнитными бурями, которые могут вызвать массовые нарушения электрических сетей. Однако сами по себе протонные явления не являются причиной аномалий в электрических сетях и не ответственны за создание геомагнитных бурь. Электросети чувствительны только к колебаниям магнитного поля Земли.

Чрезвычайно интенсивные солнечные протонные вспышки, способные производить энергичные протоны с энергией, превышающей 100 МэВ, могут увеличивать скорость счета нейтронов на земных уровнях за счет вторичного радиационного воздействия. Эти редкие события известны как улучшения уровня земли (или GLE). Некоторые события производят большое количество ионов HZE, хотя их вклад в общее излучение невелик по сравнению с уровнем протонов.

Во время полетов на коммерческих трансполярных самолетах на больших высотах было измерено увеличение радиации во время событий с энергией протонов, но предупреждение Имеется система, которая ограничивает эти эффекты, предупреждая пилотов о понижении их крейсерской высоты. Полеты самолетов вдали от полярных регионов гораздо менее подвержены влиянию солнечных протонных событий.

Существенное воздействие протонной радиации может испытать астронавты, находящиеся за пределами защитного щита магнитосферы Земли, например, астронавт, находящийся на пути к Луне или находящийся на ней. Однако эффекты можно свести к минимуму, если астронавты находятся на низкой околоземной орбите и остаются ограниченными наиболее сильно экранированными областями своего космического корабля. Уровни протонного излучения на низкой околоземной орбите возрастают с увеличением наклона орбиты. Следовательно, чем ближе космический аппарат приближается к полярным областям, тем сильнее будет воздействие мощного протонного излучения.

Когда энергичные протоны ударяются о чувствительную оптическую электронику в космических аппаратах (например, звездных трекерах и других камерах), на снимаемых изображениях возникают вспышки. Эффект может быть настолько выраженным, что во время экстремальных явлений невозможно получить качественные изображения Солнца или звезд. Это может привести к потере ориентации космического корабля, что очень важно, если наземные диспетчеры должны сохранять контроль.

Энергичные протонные бури могут также заряжать космический корабль до уровней, которые могут повредить электронные компоненты. Они также могут вызвать неустойчивое поведение электронных компонентов. Например, твердотельная память космического корабля может быть изменена, что может вызвать загрязнение данных или программного обеспечения и привести к выполнению неожиданных (фантомных) команд космического корабля. Энергичные протонные бури также снижают эффективность солнечных панелей, которые предназначены для сбора и преобразования солнечного света в электричество. За годы воздействия активной протонной активности Солнца космический корабль может потерять значительное количество электроэнергии, что может потребовать отключения важных инструментов.

См. Также

Ссылки

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-06-08 08:47:52
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте