Войти
«Вспышка морского конька», интенсивная двухленточная солнечная вспышка, извергнувшаяся из активной области McMath 11976 7 августа 1972 г. как зарегистрировано обсерваторией Big Bear Solar Observatory (BBSO) солнечные бури августа 1972 года были исторически мощной серией солнечных бурь с интенсивными и экстремальными солнечными вспышками, компоненты события солнечных частиц и геомагнитной бури в начале августа 1972 года, во время солнечного цикла 20. Шторм вызвал повсеместные нарушения в электроснабжении и сетях связи на значительных территориях Северной Америки, а также сбои в работе спутников. 4 августа 1972 года ураган вызвал случайный взрыв множества американских морских мин возле Хайфон, Северный Вьетнам. Время прохождения коронального облака от Солнца до Земли является самым быстрым из когда-либо зарегистрированных.
Наиболее значительная зарегистрированная солнечная вспышечная активность произошла со 2 по 11 августа. солнечная активность исходила из области активных солнечных пятен McMath 11976 (MR 11976; области солнечных пятен представляют собой скопления из пар солнечных пятен ). McMath 11976 был необычайно магнитно-сложным. Его размер был большим, хотя и не исключительным. McMath 11976 произвел 67 солнечных вспышек (4 из этих X-класса ) в то время, когда он был обращен к Земле, с 29 июля по 11 августа. Он также произвел несколько относительно редких вспышек белого света в течение нескольких дней. Та же активная зона была долгоживущей. Он сохранялся в течение пяти циклов вращения Солнца, сначала получив обозначение как Регион 11947, когда он был обращен к Земле, оставаясь невидимым, когда он вращался на обратной стороне Солнца, затем вернулся на Землю как Регион 11976, прежде чем циклически изменился как Регионы 12007., 12045 и 12088, соответственно.
Вспышка 4 августа, которая вызвала экстремальное событие солнечных частиц (SPE) вокруг и интенсивные геомагнитные шторм на Земле был одним из крупнейших задокументированных наукой. Эта вспышка насыщала датчик рентгеновского излучения Solrad 9 примерно на уровне X5,3, но, по оценкам, находилась в районе X20, порога очень редко достигаемого R5 на радио NOAA. затемнение шкалы космической погоды. Радиовсплеск 76000 sfu был измерен на частоте 1 ГГц. Это была исключительно продолжительная вспышка, генерирующая рентгеновское излучение выше фонового уровня в течение более 16 часов. Редкие выбросы в спектре гамма-лучей (
Время прихода связанный корональный выброс массы (CME) и его корональное облако, 14,6 часа, остается рекордно короткой продолжительностью по состоянию на ноябрь 2018 года, что указывает на исключительно быстрое и типично геоэффективное событие (нормальное время прохождения составляет два-три дня). Предыдущая серия солнечных вспышек и CME очистила межпланетную среду от частиц, что сделало возможным быстрое прибытие в процесс, аналогичный солнечной буре 2012 года. Нормализовав время прохождения других известных экстремальных явлений до стандартного 1 а.е., чтобы учесть изменяющееся расстояние от Земли до Солнца в течение года, одно исследование показало, что сверхбыстрая вспышка 4 августа была выброс по сравнению со всеми другими событиями, даже по сравнению с великой солнечной бурей 1859 г., в целом самой экстремальной известной солнечной бурей, которая также известна как «событие Кэррингтона». Это соответствует скорости выброса , равной примерно 2850 км / с (1770 миль / с).
Около Земли скорость солнечного ветра также может быть рекордной. разрушение и, по расчетам, превысило 2000 км / с (1200 миль / с). Скорость не могла быть измерена напрямую, поскольку приборы были зашкаливающими. Анализ магнитограммы Гуама показал, что через магнитосферу прошла ударная волна со скоростью 3080 км / с (1,910 миль / с) и удивительное время внезапного начала бури (SSC) длительностью 62 с. Расчетная напряженность магнитного поля 73-103 нТл и напряженность электрического поля >200 мВ / м была рассчитана при 1 а.е. 49>
Повторный анализ на основе данных космической солнечной обсерватории IMP-5 (он же Explorer 41 ) предполагает, что>10- МэВ ион поток достиг 70 000 см-2 с-1 ср-1, что приблизило его к крайне редко достигаемому уровню NOAA S5 по шкале солнечной радиации. Потоки на других уровнях энергии, от мягкого до жесткого, при>1 МэВ,>30 МэВ и>60 МэВ, также достигли экстремальных уровней, а также предположительно для>100 МэВ. Шторм частиц привел к истощению озонового слоя в полярной стратосфере в северном полушарии примерно на 46% на высоте 50 км (31 миль) в течение нескольких дней до восстановления атмосферы и которое продолжалось 53 дня на более низкой высоте 39 км ( 24 миль).
Интенсивный солнечный ветер и буря частиц, связанные с CMEs, привели к одному из самых значительных сокращений космического излучения за пределами Солнечной системы, известного как Форбуш-уменьшение, когда-либо наблюдавшееся. Натиск частиц солнечной энергии (SEP) был настолько сильным, что Форбуш-снижение фактически частично уменьшилось. SEP достигли поверхности Земли, вызвав событие на уровне земли (GLE).
Вспышка и выброс 4 августа оказали значительное или экстремальное воздействие на магнитосферу Земли, которая отреагировала необычным сложным образом. Индекс времени возмущающего шторма (Dst) составил всего -125 нТл, попадая просто в относительно обычную категорию "интенсивных" штормов. Первоначально произошел исключительный геомагнитный отклик, и несколько экстремальных штормов произошли локально позже (некоторые из них, возможно, в пределах суббурь ), но появление последующих CME с северными магнитными полями, как полагают, сместило межпланетное магнитное поле. (ММП) от первоначальной ориентации с юга на север, таким образом существенно подавляя геомагнитную активность, поскольку солнечный взрыв был в значительной степени отклонен скорее от Земли. Раннее исследование показало необычный диапазон асимметрии ≈450 нТл. Исследование 2006 года показало, что при наличии благоприятной ориентации ММП на юг, Dst, возможно, превысил 1600 нТл, что сопоставимо с событием Кэррингтона 1859 года.
Магнитометры в Боулдере, Колорадо, Гонолулу, Гавайи и другие места зашкаливали. Станции в Индии зарегистрировали внезапные геомагнитные импульсы (GSI) силой 301–486 нТл. Расчетный показатель АЭ достиг пика более 3000 нТл, а Kp достигал 9 через несколько часовых интервалов (что соответствует уровню NOAA G5).
Магнитосфера быстро и существенно сжималась с магнитопаузой снижается до 4-5 RE, а плазмопауза (граница плазмосферы или нижней части магнитосферы) уменьшается до 2 R E или менее. Это сокращение, по крайней мере, от половины до двух третей размера магнитосферы при нормальных условиях на расстояние менее 20 000 км (12 000 миль). Динамическое давление солнечного ветра увеличилось примерно до 100 раз нормального, на основе данных из Прогноз 1.
Астрономы впервые сообщили о необычных вспышках 2 августа, которые позже были подтверждены орбитой. космический корабль. 3 августа Pioneer 9 обнаружил ударную волну и внезапное увеличение скорости солнечного ветра примерно с 217–363 миль / с (349–584 км / с). Ударная волна прошла Pioneer 10, что в то время находилось на расстоянии 2,2 а.е. от Солнца. Сильно сжатая магнитосфера заставила множество спутников пересекать границы защитного магнитного поля Земли, такие пересечения границ в магнитослое приводят к неустойчивым условиям космической погоды и потенциально разрушительной бомбардировке солнечными частицами. Intelsat IV F-2 спутник связи выработка энергии с помощью массивов солнечных панелей снизилась на 5%, что привело к износу примерно за 2 года. Сбой питания на орбите завершил миссию Оборонной спутниковой системы связи (DSCS II) спутник. Сбои в работе электроники сканера Оборонной метеорологической спутниковой программы (DMSP) привели к появлению аномальных световых точек на снимках южной полярной шапки.
4 августа северное сияние сияло так ярко, что тени отбрасывались на южном побережье Соединенного Королевства, а вскоре и на юге до Бильбао, Испания на магнитной широте. 46 °. До 5 августа продолжались интенсивные геомагнитные бури с ярко-красным (относительно редкий цвет, связанный с экстремальными явлениями) и быстро движущиеся полярные сияния, видимые в полдень из темных областей Южного полушария.
Радиочастотные (RF) эффекты были быстрыми и интенсивными. Затемнения начались почти мгновенно на солнечной стороне Земли на HF и других уязвимых диапазонах. Образовался ночной слой средней широты E.
Были созданы геомагнитно-индуцированные токи (GIC), которые вызвали значительные электрические помехи по всей Канаде и на большей части восточной и центральной части США, с сильными аномалиями, зарегистрированными на юге до Мэриленд и Огайо, умеренными аномалиями в Теннесси и слабыми аномалиями в Алабама и север Техас. Падение напряжения на 64% на соединении Северная Дакота - Манитоба было бы достаточным, чтобы вызвать сбой системы, если это произошло во время высокого условия экспорта в строке, которые привели бы к большому отключению электроэнергии . Многие коммунальные предприятия США в этих регионах не сообщали о каких-либо нарушениях, предполагаемым фактором является наличие вулканической породы геология, а также геомагнитная широта и различия в эксплуатационных характеристиках соответствующих электрических сетей. Manitoba Hydro сообщил эта мощность, идущая в другом направлении, от Манитобы до США, резко упала на 120 МВт за несколько минут. Защитные реле неоднократно срабатывали в Ньюфаундленде.
Сообщалось о сбое в работе коаксиального кабеля L4 компании American Telephone and Telegraph (сейчас ATT ) между Иллинойс и Айовой. Вариации магнитного поля (дБ / dt) ≈800 нТ / мин были оценены локально в то время, а пиковая скорость изменения напряженности магнитного поля достигла>2200 нТ / мин в центральной и западной Канаде, хотя отключение, скорее всего, было вызвано стремительное усиление направляемого на восток электроджета ионосферы . ATT также испытала скачок напряжения 60 вольт на своем телефонном кабеле между Чикаго и Небраской. При превышении порога сильноточного отключения, наведенное электрическое поле было измерено на уровне 7,0 В / км. Шторм был обнаружен в низкоширотных районах, таких как Филиппины и Бразилия, а также в Японии.
Американская военно-морская мина (слева) взрывается в Хайфоне во время траления ВМС США (март 1973 г.) США Спутники обнаружения ядерного взрыва Vela ВВС ошибочно приняли факт взрыва, но с этим быстро справились сотрудники , отслеживающие данные в режиме реального времени.
США ВМС пришли к выводу, как показано в рассекреченных документах, что внешне спонтанный взрыв десятков морских мин с магнитным воздействием (DST) Destructor в течение примерно 30 секунд в районе Хон-Ла (магнитная широта ≈9 °) был весьма вероятным результатом. сильной солнечной бури. В одном аккаунте утверждается, что было взорвано 4000 мин. Было известно, что солнечные бури вызывают земные геомагнитные возмущения, но военные пока не знали, могут ли эти эффекты быть достаточно интенсивными. Это было подтверждено на совещании исследователей ВМС в NOAA Центре космической среды (SEC), а также другими учреждениями и экспертами.
Происходит между миссиями Аполлона шторм уже давно зарегистрирован в НАСА. Аполлон-16 вернулся домой в апреле, и последней миссией Аполлона была высадка на Луну, запланированную на следующий декабрь. Те, кто находится внутри командного модуля Аполлона, будут защищены от 90% поступающей радиации, которая все еще могла бы подвергнуть астронавтов лучевой болезни, если бы они находились вне защитного магнитного поля Земли, что имело место в большинстве случаев. лунная миссия. Лунный ходок или один из EVA на орбите мог столкнуться с тяжелой острой болезнью и потенциально почти повсеместно смертельной дозой. Повышенный риск заболеть раком был бы неизбежен независимо от местонахождения астронавтов или космического корабля. Это одна из немногих солнечных бурь, произошедших в космической эре, которые могли вызвать серьезное заболевание, и на сегодняшний день были самыми опасными. Если бы во время миссии произошла самая интенсивная солнечная активность в начале августа, это потребовало бы принятия чрезвычайных мер вплоть до аварийной посадки для лечения.
Шторм был ненастным. важное событие в области гелиофизики, изучения космической погоды, с многочисленными исследованиями, опубликованными в следующие несколько лет и в течение 1970-х и 1980-х годов, а также привело к нескольким влиятельным внутренним расследования и существенные изменения политики. Спустя почти пятьдесят лет после этого шторм был повторно исследован в статье, опубликованной в октябре 2018 года в журнале «Космическая погода» Американского геофизического союза (AGU). Первоначальные и ранние исследования, а также последующие повторные аналитические исследования были возможны только благодаря первоначальным средствам мониторинга, установленным в течение Международного геофизического года (МГГ) в 1957-1958 годах, и последующему глобальному научному сотрудничеству для поддержания наборов данных. Эти первоначальные наземные данные, полученные с наземных станций и аэростатов, позже были объединены с данными космических обсерваторий, чтобы сформировать гораздо более полную информацию, чем это было возможно ранее, и этот шторм стал одним из первых широко задокументированных в то время молодой космической эры. Это убедило как военных, так и НАСА серьезно относиться к космической погоде и соответственно выделять ресурсы на ее мониторинг и изучение.
Авторы статьи 2018 сравнили шторм 1972 года с великим штормом 1859 года по некоторым аспектам интенсивности. Они утверждают, что это был шторм класса Кэррингтон. Другие исследователи пришли к выводу, что событие 1972 года могло быть сопоставимо с событием 1859 года по геомагнитной буре, если параметры ориентации магнитного поля были благоприятными, или как «неудавшаяся буря типа Кэррингтона» на основе связанных соображений, что также является выводом. из отчета 2013 Королевской инженерной академии.
