Слънчеви изригвания: определение, причини и влияние върху Земята

Научи всичко за слънчевите изригвания — как възникват, как влияят на Земята, йоносферата и комуникациите, рискове и мерки за защита.

Слънчевият изблик или слънчево изригване е внезапно и краткотрайно изсветляване, наблюдавано над повърхността на Слънцето. То представлява голямо освобождаване на енергия — до около 6 × 10²⁵ джаула, което е приблизително една шеста от енергията, която Слънцето отделя за секунда (приблизително 160 000 000 000 000 мегатона тротил). Сравнима е с енергията, отделена при удара на кометата Шумейкър-Леви 9 в Юпитер. Често след яркото изригване следва и масивно изхвърляне на коронална маса (CME). По време на изригване се освобождават облаци от електрони, йони и атоми, които преминават през короната на Слънцето и се изхвърлят в космоса. Частиците от такива явления обикновено достигат Земя в рамките на часове до няколко дни, в зависимост от енергията и скоростта им. Слънчевото изригване е специфичен пример за по-общото явление, наблюдавано при други звезди — т.нар. звездно изригване.

Къде и как се проявяват

Слънчевите изригвания засягат всички слоеве на слънчевата атмосфера, включително фотосферата, хромосферата и короната. Те излъчват енергия в целия електромагнитен спектър — от радиовълни до гама-лъчи. Много от тези честоти са извън обсега на човешкото око, затова по-голямата част от изригванията не се виждат с просто око и се регистрират със специализирани инструменти (рентгенови, ултравиолетови телескопи, радиоантени и др.).

Причини и механизъм

Основният двигател на слънчевите изригвания е внезапното освобождаване на магнитна енергия, натрупана в короната. Това освобождаване често се описва чрез процеса на магнитна рекомбинация, при който линии на магнитно поле се пренареждат и трансформират енергията си в кинетична, топлинна и електромагнитна. Слънчевите изригвания се появяват главно в активните области около слънчевите петна, където магнитните полета са интензивни и сложни. Понякога същият процес води и до изхвърляне на коронална маса (CME), но връзката между изригванията и CME не е еднаква за всички случаи и е предмет на активно изследване.

Класификация, продължителност и честота

Изригванията се разделят по интензитет и продължителност — има кратки, интензивни събития и по-продължителни, по-слаби явления. По интензитет рентгеновото излъчване (измервано от спътници) обикновено се класифицира в групи A, B, C, M и X (където X е най-силната), като всяка степен е десетократно по-мощна от предходната. Честотата на изригванията варира със 11-годишния слънчев цикъл: по време на максимум те могат да бъдат множество на ден, а при минимум — само няколко на седмица или по-малко. Обикновено има много повече малки изригвания, отколкото големи.

Влияние върху Земята и човешките системи

Рентгеновото и ултравиолетовото лъчение от изригванията незабавно (в рамките на ~8 минути) достига Земята и може да промени свойствата на йоносферата на Земята. Това може да доведе до временни смущения в радиокомуникациите, радарите и други високочестотни системи. По-интензивните изригвания и свързаните с тях частици могат да увеличат нивото на радиация в околоземното пространство, което представлява риск за спътници, електроника и екипажи на космически мисии. Короналните масови изхвърляния, когато удрят магнитосферата, могат да предизвикат геомагнитни бури, които в краен случай да нарушат работата на енергийни мрежи и индустриални системи и да предизвикат силни полярни сияния.

• Краткосрочни ефекти: радиосмущения, загуба на навигационни сигнали, откази на някои спътникови услуги.
• Дългосрочни и силни събития: повреди в спътници, индустриални смущения, възможни проблеми в електропреносните мрежи.
• Здравни рискове: повишена радиация за астронавти и пътници на полети по полярни маршрути при силни слънчеви частици.

Наблюдение, прогнози и исторически примери

Слънчевите изригвания се наблюдават с наземни и космически инструменти — в оптичния, ултравиолетовия, рентгенов и радио диапазон, което дава възможност за ранно предупреждение и проследяване. Прогнозирането на точния момент на изригване все още е трудно; мониторингът на активните региони и моделите на магнитно поле помагат да се оцени вероятността за голямо събитие в следващите дни.

Първото документирано наблюдение на силно изригване е от Ричард Кристофър Карингтън през 1859 г. (т.нар. „Карингтънско събитие“), когато е забелязано ярко изсветляване в група слънчеви петна и скоро след това са регистрирани масивни геомагнитни ефекти на Земята — ярки полярни сияния и смущения в телеграфните системи. Това събитие остава един от най-впечатляващите примери за въздействието на слънчева активност върху технологиите.

Защита и мерки: операторите на спътници и енергийни мрежи следят в реално време данни за слънчевата активност, при необходимост предприемат защитни мерки (промяна на орбитални операции, намаляване на натоварването на мрежи, пренасочване на полети). Научните изследвания продължават с цел по-добро разбиране и прогнозиране на слънчевите изригвания и техните последици.

Въпроси и отговори

В: Какво представлява слънчевото изригване?

Въпрос: Как слънчевото изригване влияе на атмосферата?

Въпрос: Колко често се случват слънчевите изригвания?

Въпрос: Кой е първият човек, който е наблюдавал слънчево изригване?

Въпрос: Звездните изригвания приличат ли на слънчевите изригвания?

В: Възможно ли е хората да видят тези явления със собствените си очи?

Търсене по буква