У 2012. бисмо могли да се припремимо за велики ватромет. Нека предвиђања стављају соларни максимум Соларног циклуса 24 још енергичнијим од последњег соларног максимума у 2002-2003 (сећате се свих оних рекорда који су разбили експлозије Кс класе?). Соларни физичари су већ узбуђени због овог следећег циклуса и нове методе предвиђања већ се добро користе. Али да ли би требало да бринемо?
Везани чланци из 2012. године:
- 2012: Нема геомагнетног преокрета (објављено 3. октобра 2008)
- 2012: Но Киллер Солар Фларе (објављено 21. јуна 2008.)
- 2012: Планета Кс није Нибиру (објављено 19. јуна 2008.)
- 2012: Нема планете Кс (објављено 25. маја 2008.)
- Нема Судњег дана у 2012. години (објављено 19. маја 2008.)
Према једном од многих сценарија Судњег дана који су нам представљени током 2012. године на крају света који је потицао пророчанство Маја, овај сценариј се заправо заснива на некој науци. Шта више, можда постоји нека корелација између 11-годишњег соларног циклуса и временског циклуса виђеног у календару Маја, можда је ова древна цивилизација схватила како магнетизам Сунца подлеже променама поларитета сваке деценије или тако нешто? Осим тога, верски текстови (попут Библије) кажу да нам предстоји судњи дан, који укључује много ватре и веса. Тако изгледа као да ћемо 21. децембра 2012. године уживјети нашу најближу звезду!
Пре него што пређемо на закључке, направите корак уназад и размислите о томе. Као и већина различитих начина на којима ће свет завршити 2012. године, могућност Сунца који експлодира огромном, сунчевом бљештавом Земљом веома је привлачна за оне судионике вани. Али погледајмо шта се заиста догађа током догађаја усмереног сунчевог удара усмереног на Земљу, Земља је заправо веома добро заштићена. Иако неки сателити можда нису ...
Земља се развила у високо радиоактивном окружењу. Сунце стално гаси високоенергетске честице са своје магнетно доминиране површине као соларни ветар. За време соларног максимума (када је Сунце најактивније), Земља можда није довољно срећна да зури у бачву експлозије са енергијом 100 милијарди атомске бомбе величине Хирошиме. Ова експлозија позната је као соларна бљесак и чији ефекти могу проузроковати проблеме овде на Земљи.
Пре него што погледамо нуспојаве на Земљи, погледајте Сунце и укратко схватимо зашто се тако љути на сваких 11 година.
Соларни циклус
Прво и најважније, Сунце има природно циклус са временом од око 11 година. Током животног века сваког циклуса, линије магнетног поља Сунца вуку се око соларног тела различитом ротацијом на соларном екватору. То значи да се екватор окреће брже од магнетних полова. Како се ово наставља, соларна плазма вуче линије магнетног поља око Сунца, изазивајући стрес и стварање енергије (илустрација овога је приказана на слици). Како се магнетна енергија повећава, успорава се облик магнетног флукса који их форсира на површину. Ови сродници познати су под називом короналне петље које постају многобројније у периодима велике соларне активности.
Овде долазе сунчеве пеге. Док короналне петље и даље искачу по површини, појављују се и сунчеве пеге, често смештене на тачкама петље. Короналне петље имају ефекат да гурају горње површинске слојеве Сунца (фотосферу и хромосферу) у страну, излажући хладнију конвекцијску зону (разлози због којих је соларна површина и атмосфера топлија него што је унутрашњост сунца сведена на феномен короналног загревања) . Како се магнетна енергија повећава, можемо очекивати да ће се све више магнетног тока форсирати заједно. Тада се догађа феномен познат као магнетна реконекција.
Поновно повезивање је окидач за соларне бакље разних величина. Као што је раније објављено, соларни бљескови од „нанофлареса“ до „бакље Кс класе“ су врло енергични догађаји. Одузето, највећи ракети моје генеришу довољно енергије за 100 милијарди атомске експлозије, али не дозволите да вас ова огромна бројка брине. За почетак, ова бујица се јавља у ниској корони, тик близу соларне површине. То је скоро 100 милиона миља (1 АУ). Земља није нигде близу експлозије.
Како линије магнетног поља соларне енергије ослобађају огромну количину енергије, соларна плазма се убрзава и ограничава у магнетном окружењу (соларна плазма су прегрејане честице попут протона, електрона и неких светлосних елемената као што су језгре хелија). Док честице плазме међусобно делују, могу се створити рендгенски зраци ако су услови прави и бремсстрахлунг је могућа. (Бремсстрахлунг настаје када наелектрисане честице ступају у интеракцију, што резултира емисијом рендгенских зрака.) То може створити рендгенски бљесак.
Проблем са рендгенским зракама
Највећи проблем код рендгенског зрачења је тај што добијамо мало упозорења када ће се то догодити док рендгенски зраци путују брзином светлости (један од рекордних ломљивих соларних пламеника у 2003. години приказан је лево). Рендгенски зраци из бактерије Кс класе стићи ће до Земље за око осам минута. Како рендгенски зраци ударају у нашу атмосферу, апсорбују се у најудаљенијем слоју који се зове ионосфера. Као што можете претпоставити из имена, ово је високо набијено, реактивно окружење, пуно јона (атомска језгра и слободни електрони).
Током снажних соларних догађаја као што су бљескови, брзина јонизације између рендгенских зрака и атмосферских гасова повећава се у Д и Е слојевима јоносфере. У тим слојевима долази до наглог пораста производње електрона. Ови електрони могу проузроковати сметње у проласку радио таласа кроз атмосферу, апсорбујући краткоталасне радио сигнале (у високофреквентном опсегу), можда блокирајући глобалну комуникацију. Ови догађаји су познати као „изненадни јоносферски поремећаји“ (или СИД-ови) и постају уобичајени у периодима велике соларне активности. Интересантно је да повећање густине електрона током СИД-а појачава ширење радио станице врло ниске фреквенције (ВЛФ), феномен који научници користе за мерење интензитета рендгенских зрака које долазе са Сунца.
Избацивање короналних маса?
Емисија сунчевих зрачења само су део приче. Ако су услови добри, на месту бакље може се избацити коронална маса (ЦМЕ) (мада се било који феномен може догодити независно). ЦМЕ су спорији од ширења рендгенских зрака, али њихови глобални ефекти овде на Земљи могу бити проблематичнији. Они можда не путују брзином светлости, али ипак брзо путују; они могу да путују брзином од 2 милиона миља на сат (3,2 милиона км / х), што значи да ће нас моћи стићи за неколико сати.
Овде се улаже много напора у предвиђање свемирског времена. Имамо неколико свемирских летелица које седе између Земље и Сунца на Земљи-Сунцу Лагрангиану (Л1) покажите сензорима на броду за мерење енергије и интензитета соларног ветра. Ако ЦМЕ прође кроз њихову локацију, енергетске честице и интерпланетарно магнетно поље (ИМФ) могу се директно мерити. Једна мисија названа Адванцед Цомпоситион Екплорер (АЦЕ) седи у месту Л1 и пружа научницима до сат времена обавештења о приступу ЦМЕ-а. АЦЕ се удружује са Соларном и хелиосферном опсерваторијум (СОХО) и Опсерваторијом соларних теренских односа (СТЕРЕО), тако да се ЦМЕ могу пратити из доње короне у међупланетарни простор, кроз Л1 усмеравати према Земљи. Ове соларне мисије активно сарађују како би пружиле свемирским агенцијама напредно обавештење о ЦМЕ који је усмерен према Земљи.
Па шта ако ЦМЕ дође до Земље? За почетак, много тога зависи од магнетне конфигурације ММФ-а (од Сунца) и геомагнетног поља Земље (магнетосфере). Генерално гледано, ако су оба магнетна поља поредјена са поларитетима који су усмјерени у истом правцу, велика је вероватноћа да ће ЦМЕ магнетсфера одбити. У овом случају, ЦМЕ ће се провући поред Земље, узрокујући одређени притисак и дисторзију на магнетосфери, али у супротном ће проћи без проблема. Међутим, ако су линије магнетног поља у анти-паралелној конфигурацији (тј. Магнетни поларитети у супротним смеровима), магнетна реконекција може се догодити на водећем рубу магнетосфере.
У том ће се случају ММФ и магнетосфера спојити, повезујући Земљино магнетно поље са Сунчевим. Ово поставља сцену за један од најупечатљивијих догађаја у природи: аурору.
Сателити у Перилу
Док се ЦМЕ магнетно поље повезује са Земљом, честице високе енергије се убризгавају у магнетосферу. Због сунчевог притиска ветра, линије Сунчевог магнетног поља ће се савити око Земље, завладајући иза наше планете. Честице убризгане у „дневну страну“ биће усмерене у поларне пределе Земље где делују у интеракцији са нашом атмосфером, стварајући светлост као ауроре. За то време, Ван Ален појас ће такође постати „супер напуњен“, стварајући регију око Земље која би могла створити проблеме незаштићеним астронаутима и било којим незаштићеним сателитима. За више информација о штети коју могу нанети астронаути и свемирске летелице, погледајте „Радијацијска болест, ћелијска оштећења и повећан ризик од рака за дуготрајне мисије на Марс" и "Нови транзистор могао би имати проблем зрачења у свемиру.”
Као да зрачење из Ван Аленовог појаса није било довољно, сателити би могли подлећи претњи од атмосфере која се шири. Као што бисте очекивали, као да ће Сунце погодити Земљу рендгенским зрацима и ЦМЕ, доћи ће до неизбежног загревања и глобалног ширења атмосфере, што би могло задирити у сателитске орбиталне висине. Ако се не провери, аеробракинг ефекат на сателите могао би да доведе до успоравања и пада висине. Аеробракинг се широко користи као свемирски лет оруђе успорити свемирске летелице кад се убаце у орбиту око друге планете, али то ће имати штетан утицај на сателите који орбитирају око Земље, јер би свако успоравање брзине могло проузроковати да поново уђе у атмосферу.
Осећамо ефекте на приземном терену
Иако су сателити на првој линији, ако дође до снажног налета енергетских честица које уђу у атмосферу, можда ћемо осетити штетне ефекте и овде на Земљи. Због стварања рендгенских зрака електрона у ионосфери, неки облици комуникације могу постати закрпљени (или бити уклоњени сви заједно), али то се није све што може догодити. Особито у регионима велике географске ширине, ове долазне честице могу кроз ионосферу формирати огромну електричну струју, познату и као „електројет“. Помоћу електричне струје долази магнетно поље. У зависности од интензитета соларне олује, струје се могу индуковати доле на земљи, вероватно преоптерећујући државне електроенергетске мреже. 13. марта 1989. године, шест милиона људи изгубило је снагу у региону Квебека у Канади, након што је огроман пораст соларне активности изазвао налет струје изазване земљом. Квебек је био парализован девет сати док су инжењери радили на решавању проблема.
Може ли наше сунце произвести убилачки бљесак?
Кратки одговор на то је „не“.
Дужи одговор је мало више укључен. Иако соларни бљесак са сунца, усмерен директно на нас, може да проузрокује секундарне проблеме попут оштећења сателита и повреде незаштићених астронаута и нестанка, сам пламен није довољно моћан да уништи Земљу, сигурно не у 2012. Усудићу се рећи да далека будућност када Сунце почне да троши гориво и набуја у црвени гигант, то би могла бити лоша ера за живот на Земљи, али имамо неколико милијарди година да чекамо да се то догоди. Чак би могла постојати могућност покретања неколико бакљи Кс класе и по чистој срећи нас може погодити низ ЦМЕ-ова и рендгенских рафала, али ниједан неће бити снажан да савлада своју магнетосферу, ионосферу и густу атмосферу испод.
„Убице“ соларних бљескова имати примећене на другим звездама. 2006. године, НАСА-ова опсерваторија Свифт видела је највећи звјездани бљесак икада примијећен у 135 свјетлосних година. Процјењује се да је ослободио енергију од 50 милиона билион атомске бомбе, ракета ИИ Пегаси избрисала је већину живота на Земљи ако би наше Сунце испалило рендген зраке из бљеска те енергије на нас. Међутим, наше Сунце није ИИ Пегаси. ИИ Пегаси је насилна црвена џиновска звезда са бинарним партнером у веома блиској орбити. Верује се да је гравитациона интеракција са својим бинарним партнером и чињеница да је Пегаси црвени гигант темељни узрок овог енергичног бљештања.
Доомсаиерс указују на Сунце као на могући извор убица Земље, али остаје чињеница да је наше Сунце врло стабилна звезда. Он нема бинарног партнера (као ИИ Пегаси), има предвидљив циклус (од отприлике 11 година) и нема доказа да је наше Сунце допринело било каквом масовном истребљењу у прошлости путем огромног бљеска усмереног од Земље. Примећене су веома велике соларне ракете (попут белог светла у Царрингтону из 1859. године) ... али ми смо још увек ту.
У додатном заокрету, соларни физичари су изненађени недостатак соларне активности на почетку овог 24. соларног циклуса, што је довело до неких научника да нагађају да смо можда на ивици другог Маундеровог минимума и „малог леденог доба“. То је у великој супротности с НАСА-иним предвиђањима за соларни физичар из 2006. године да ће овај циклус бити „доози“.
Ово ме наводи на закључак да нам предстоји дуг пут при предвиђању соларних бљескова. Иако се предвиђање свемирског времена побољшава, проћи ће још неколико година док нећемо моћи прочитати Сунце довољно тачно да са сигурношћу можемо рећи колико ће активни соларни циклус бити. Дакле, без обзира на пророчанство, предвиђање или мит, нема физичког начина да се каже да ће га ударити Земља било који бацати, а камоли велики у 2012. Чак и ако нас је ударио велики блесак, то неће бити догађај гашења. Да, сателити могу бити оштећени што може узроковати секундарне проблеме као што је губитак ГПС-а (који можда на пример поремећена контрола ваздушног саобраћаја) или националне електроенергетске мреже могу бити преплављене авионским електројектима, али ништа екстремније од тога.
Али задржите се, како бисте заобишли ово питање, судионици нам сада кажу да је велики соларни бљесак воља удари нас управо кад Земљино геомагнетно поље слаби и преокреће, остављајући нас незаштићеним од пустоша ЦМЕ-а ... Разлози због којих се то неће догодити у 2012. достојни су властити чланци. Дакле, пазите на следећи чланак из 2012. године „2012: Нема геомагнетног преокрета“.
Водеће слике: МИТ (симулација супернове), НАСА / ЈПЛ (соларно активна регија у ЕУВ). Ефекти и монтажа: ја.
