Солнечные вспышки и корональные выбросы вещества – как самые значительные проявления солнечной активности

Материал из WikiTraining

Версия от 09:44, 15 октября 2012; Yusina (обсуждение | вклад)

(разн.) ← Предыдущая | Текущая версия (разн.) | Следующая → (разн.)

Перейти к: навигация, поиск

Солнечные вспышки и корональные выбросы вещества –
как самые значительные проявления солнечной активности

Аннотация

История обнаружения солнечной активности

Первые следы

В 1610 Галилео Галилей первым в Европе начал наблюдения Солнца с помощью своего нового телескопа и тем самым положил начало регулярным исследованиям солнечных пятен и солнечного цикла.

Первое зарегистрированное самое крупное геомагнитное возмущение, совпало с первой наблюдаемой солнечной вспышкой, 1 сентября 1859 года, называемой сейчас солнечной бурей 1859 года. Вспышку независимо наблюдали Р. Кэррингтон и Р. Ходжсон как локализованные видимые небольшие участки в пределах группы пятен. Геомагнитная буря наблюдалась при записи магнитографом в Кью Гарденсе. Инструментом записали мгновенное возмущение ионосферы Земли, ионизирующим мягкими рентгеновскими лучами.

(пояснение к рис1.2.) С 28 августа по 2 сентября на Солнце наблюдались многочисленные пятна и вспышки.

нижний луч на каждом изображении (D)-Склонение, или направление по компасу, верхний след(H) является горизонтальные силы. Время в нашей базе данных (астрономических) плюс 12 часов и измерения D H предшествует примерно на 12 часов. Для справки отмечены солнечные эффекты вспышки, начало в 23:15 время записи 31 августа, является в 11:15 всемирного времени 1 сентября. Это было измерено в 110 нТл и 0,283 градусов склонение.

1.2 Первое обнаружение КВВ

КВВ-корональные выбросы вещества или CME (Coronal mass Ejection). Первое обнаружение КВВ, как таковое, было сделано 14 декабря 1971 , Р. Тауси (1973) на Седьмой орбитальной солнечной обсерватории ( OSO-7 ). Он считал, что его камере не удалось, зафиксировать КВВ, поскольку некоторые области изображения были гораздо ярче, чем обычно. Но на следующим изображении яркая область отошла от Солнца, и он понял, что это как необычное и взял его на своё непосредственное изучение.

2.Солнечные вспышки

Солнечные вспышки - это уникальные по своей мощности процессы выделения энергии (световой, тепловой и кинетической), в атмосфере Солнца. Вспышки так или иначе охватывают все слои солнечной атмосферы: фотосферу, хромосферу и корону Солнца. Продолжительность солнечных вспышек часто не превышает нескольких минут, а количество энергии, высвобождаемой за это время, может достигать биллионов мегатон в тротиловом эквиваленте. Солнечные вспышки, как правило, происходят в местах взаимодействия солнечных пятен противоположной магнитной полярности или, более точно, вблизи нейтральной линии магнитного поля, разделяющей области северной и южной полярности. (ФИЛЬМ Лимбовая вспышка 1971г) Обычно солнечная вспышка характеризуется быстрым ростом (до десятка минут) и медленным спадом (20–100 мин.). Частота и мощность солнечных вспышек зависят от фазы солнечного цикла. Приблизительно каждые 11 лет число солнечных пятен, видимых на поверхности Солнца, увеличивается от нуля (или очень малого значения) до 100 и более, а затем снова уменьшается до нуля в начале следующего солнечного цикла. Солнечный цикл чаще всего определяется количеством солнечных пятен на фотосфере, которое характеризуется специальным индексом - числом Вольфа. Этот индекс подсчитывается следующим образом. Сначала подсчитывается число групп солнечных пятен, затем это число умножается на 10 и к нему прибавляется число отдельных пятен. Коэффициент 10 примерно соответствует среднему числу пятен в одной группе; таким образом удается достаточно точно оценить число пятен на Солнце

Во второй половине XVII века солнечная активность и, в частности, её одиннадцатилетний цикл были сильно ослаблены (минимум Маундера). В эту же эпоху в Европе отмечалось снижение среднегодовых температур (т. e. Малый ледниковый период), что, возможно, вызвано воздействием солнечной активности на климат Земли 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.

3.Корональные выбросы массы (Coronal mass ejections или CME) представляют собой гигантские объемы солнечного вещества, выбрасываемые в межпланетное пространство из атмосферы Солнца в результате происходящих в ней активных процессов. Природа выбросов и причины, по которым они происходят, понятны пока не до конца.

Наблюдения LASCO показали, что частота корональных выбросов массы зависит от солнечного цикла. Во время минимума активности происходит в среднем около одного выброса в неделю, тогда как во время максимума солнечного цикла происходило по 2-3 корональных выброса в день.

Впервые наблюдательные свидетельства этого явления были получены около 35 лет назад на коронографе солнечной орбитальной станции OSO 7 Причина, по которой открытие корональных выбросов массы случилось так поздно, состоит в том, что полная фаза солнечных затмений продолжается на Земле очень короткое время (всего несколько минут), что недостаточно для обнаружения коронального выброса, длящегося несколько часов.

Корональные выбросы массы нарушают движение потоков солнечного ветра и вызывают магнитные бури, которые иногда приводят к катастрофическим результатам.

Корональные выбросе масс выбрасывают огромного количества материи, магнитные поля и электромагнитные излучения в пространстве над поверхностью Солнца, либо вблизи короны или дальше в системе планеты или за ее пределы (межпланетные КВВ). Выброшенный материал плазмы в основном состоит из электронов и протонов, но может содержать небольшое количество более тяжелых элементов. Это связано с огромными изменениями и нарушениями в корональных магнитных полях. Источником КВВ являются сложные магнитные структуры с закрытыми силовыми линиями. Энергия необходимая для выброса КВВ в корону и гелиосферу обеспечивается магнитным полем. Средний размер КВВ измеряется как угол от центра солнца между внешними краями КВВ, по данным LASCO\SOHO составляет 67°

Структура КВВ: 3 основные часть

• Фронтальная часть

• Полость

• Ядро

4.Проявления солнечной активности

Комплекс явлений, вызванных генерацией сильных магнитных полей на Солнце, называют солнечной активностью. Эти поля проявляются в фотосфере как солнечные пятна и вызывают такие явления, как солнечные вспышки, генерацию потоков ускоренных частиц, изменения в уровнях электромагнитного излучения Солнца в различных диапазонах, корональные выбросы массы, возмущения солнечного ветра и т. д.

5.Связь КВВ (CME) с Солнечными вспышками

КВВ и вспышки, как правило, тесно связаны. Большинство слабых вспышек не имеют связи с КВВ, мощные же, наоборот, очень тесно связаны. Некоторые КВВ происходят без вспышек, но они слабее и более медленнее. В настоящее время предполагают, что КВВ и связанные с ними вспышки вызваны общими событиями (максимальное ускорение КВВ и вспышки импульсной фазы обычно совпадают)

6.заключение

Сегодня Солнце вступает в новую активную фазу.

Синим цветом представлены реальные значения по данным http :// www.swpc.Noaa.gov, красным - прогноз.

Пик активности Солнца придется на 2015 и 2017 годы.