Двухленточная солнечная вспышка
В линии H-альфа часто наблюдаются так называемые двухленточные солнечные вспышки, когда во время вспышки в хромосфере образуются две протяженные яркие излучающие структуры, имеющие форму параллельных лент, вытянутых вдоль нейтральной линии магнитного поля (линия, разделяющая группы солнечных пятен противоположной полярности). Часто вспышка развивается в виде пары ярких нитей по обе стороны от главной линии инверсии магнитного поля активной области. Обе нити вспышки, как правило, расходятся со скоростями от 2 до 10 км/с и часто соединяются яркими или темными вспышечными петлями, образующими аркаду.
Характерным примером двухленточной солнечной вспышки является событие 7 августа 1972 года. Это очень известная вспышка, произошедшая между полетами Аполлона 16 (апрель) и Аполлона 17 (декабрь). Если бы была допущена ошибка в расчете времени полета, и один из экипажей оказался бы на поверхности Луны во время этой вспышки, то последствия оказались бы губительны для астронавтов. Как правило, вспышки сопровождаются выбросом высокоэнергичных заряженных частиц. Если во время вспышки удается зарегистрировать протоны, то такая вспышка называется «протонной». Потоки энергичных частиц от протонных вспышек представляют серьезную опасность для здоровья и жизни космонавтов в космическом пространстве. Они могут вызывать сбои в работе бортовых компьютеров и других приборов, а также их деградацию. Самые мощные вспышки видны даже в «белом свете» на фоне яркой фотосферы, но такие события весьма редки. Впервые такую вспышку наблюдали 1 сентября 1859 в Англии Кэррингтон и Ходжсон. Наблюдать солнечные вспышки легче всего в красной линии водорода, излучаемой хромосферой. В радио диапазоне усиление радио яркости в активных областях бывает настолько велико, что полный поток энергии радиоволн, идущих от всего Солнца, возрастает в десятки и даже многие тысячи раз.
Эти явления называются всплесками радиоизлучения Солнца. Всплески проявляются на всех длинах волн – от миллиметровых до километровых. Они создаются распространяющимися в солнечной короне ударными волнами, порожденными вспышкой. Их сопровождают потоки ускоренных протонов и электронов, вызывающих нагрев плазмы в хромосфере и короне до температур в десятки миллионов кельвинов. Считается, что наиболее вероятным источником энергии, выделяющейся во время солнечной вспышки, является магнитное поле. При усилении напряженности магнитного поля в некоторой области хромосферы или короны происходит накопление большого количества магнитной энергии. При этом могут возникать неустойчивые состояния, приводящие к почти мгновенному взрывному процессу выделения энергии, соизмеримой с энергией миллиардов ядерных взрывов. Все явление длится от нескольких минут до нескольких десятков минут, за которые выделяется до 1025–1026 Дж в виде энергичного выброса плазмы и потока солнечных космических лучей, а также электромагнитного излучения всех диапазонов – от рентгеновского и гамма-излучения до метровых радиоволн. Жесткое ультрафиолетовое и рентгеновское излучения от вспышек изменяют состояние земной атмосферы, вызывая магнитные возмущения, которые оказывают существенное воздействие на всю атмосферу Земли, обуславливая многие геофизические, биологические и другие явления. Излучения в жестком рентгене и гамма несут основную информацию о процессах ускорения частиц и их движении во вспышечном объёме. Они возникают одновременно с ускоренными частицами.
Оптическое излучение, ультрафиолетовое (UV) и тепловое рентгеновское излучение (SXR) с энергией фотонов <20 кэВ (<0,5 A) возникают вследствие разогрева фотосферы и нижней короны и как следствие торможения в ней ускоренных частиц. При быстром нагревании возникает взрыв в солнечной атмосфере, вещество выбрасывается в корону и, если его скорость превышает локальную альвфеновскую скорость, его движение становится сверхзвуковым, образуется ударная волна, вызывающая различные эффекты (например, дополнительное ускорение заряженных частиц).
