Взорванное Солнце: чем может грозить солнечная вспышка
За суетой обычных дней и простых сиюминутных проблем мы забываем о том, как сложен и хрупок наш мир. Что Солнце — это не просто светящийся баскетбольный мяч в небе, дающий свет днём и возможность сделать красивые фоточки по утрам и вечерам, а огромная звезда, чья масса составляет 99,87 процента от массы всей Солнечной системы. 6 сентября случилось очередное напоминание — на Солнце произошла крупнейшая за последние двенадцать лет вспышка.
Самое время разобраться, чем же это может грозить нам, простым землянам, космонавтам на Международной космической станции, не имеющим спасительной защиты атмосферы, и даже спутникам, работающим на орбите Земли.
Вспышка справа!
Разберёмся с терминами. Что же такое вспышка, если Солнце и так огромный шар, состоящий преимущественно из водорода, внутри которого идут термоядерные реакции, высвобождая гигантское количество энергии, света и тепла. Да, это так, но благодаря своей структуре Солнце для своих размеров и массы "горит" достаточно равномерно.
Однако иногда в атмосфере Солнца происходит взрывной выброс энергии, называемый вспышкой. Этот процесс захватывает все слои солнечной атмосферы: фотосферу, хромосферу и корону Солнца. В этот момент (а импульсная фаза солнечных вспышек длится всего несколько минут) происходит мощнейший выброс энергии — иногда до 15 процентов от всей энергии, выделяемой Солнцем за секунду.
Даже просто перевести энергию вспышки в близкие и понятные величины очень сложно — настолько она огромная. Мощная вспышка выделяет энергии около 160 миллиардов мегатонн в тротиловом эквиваленте, что, для сравнения, составляет приблизительный объём мирового потребления электроэнергии за один миллион лет.
Иногда в этот же момент происходит ещё и корональный выброс массы — часть солнечного вещества с силой выбрасывается за пределы атмосферы Солнца. Учёные до сих пор не определили, связаны ли эти явления между собой или нет. Достаточно часто солнечное вещество выбрасывается параллельно вспышкам, но иногда это происходит независимо друг от друга. Шестого сентября на Солнце произошла не только вспышка, но и корональный выброс массы.
В выбросе находится плазма, состоящая из электронов и протонов. Масса выброса может составлять до 10 миллиардов тонн вещества, которое летит в космосе с средней скоростью 400 километров в секунду и достигает Земли в течение одного — трёх дней. И если основной эффект солнечной вспышки достигает Земли за восемь с половиной минут, то в случае коронального выброса массы эффект оказывается растянутым и начинается спустя несколько суток после момента выброса.
Стоит отметить, что Солнце — это шар, поэтому часть вспышек с Земли просто не видна. Они происходят на противоположной стороне Солнца и никак не влияют на нас. В данном случае Земле не повезло: вспышка случилась в геоэффективной области вблизи линии Солнце — Земля, откуда воздействие на нашу планету максимально.
Учёные начали измерять мощность солнечных вспышек и фиксировать корональные выбросы массы относительно недавно, с шестидесятых годов прошлого века. Мощность вспышки определяется латинскими буквами A, B, C, M или X и числовым значением за ней. Произошедшая вспышка оценивается учёными как X9.3, при этом самая мощная вспышка из когда-либо зафиксированных — X28. Что самое странное, нынешняя вспышка произошла ровно через двенадцать лет после последней вспышки такой силы (7 сентября 2005 года). Кроме того, сейчас период спада солнечной активности. Астрономы не ожидали, что подобное явление может произойти.
Чем грозит такая вспышка?
Большинство солнечных вспышек никак не отражается на жизни простых людей. Мы просто о них не знаем и продолжаем спокойно жить. Сказать спасибо за это мы должны атмосфере нашей планеты. Её озоновый слой надёжно предохраняет поверхность Земли от избыточного излучения. Большая часть излучения поглощается и не доходит до нас.
Однако облака плазмы от солнечных вспышек и выбросов корональной массы долетают до нашей планеты и становятся причиной геомагнитных бурь, сильно влияющих на самочувствие людей. Всё дело в том, что магнитное поле Земли удерживает вокруг себя большое количество заряженных частиц, образующих магнитосферу. Все планеты, имеющие собственное магнитное поле, обладают магнитосферой: Земля, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Меркурий и Марс обладают очень слабыми магнитосферами.
Солнечный ветер, потоки плазмы, излучаемые Солнцем, взаимодействуют с магнитосферой. Не будь у нашей планеты магнитосферы, плазма бы спокойно попадала на её поверхность. Однако если магнитосфера Земли нормально противостоит солнечному ветру, то плазма, летящая от солнечных вспышек, способна достаточно сильно её "потрепать". Взаимодействуя с магнитосферой Земли, потоки плазмы вызывают возмущения в ней — бури, ощущающиеся метеозависимыми людьми.
Всё дело в том, что организм человека привык к магнитному полю Земли и использует его в повседневной жизни, например для ориентации в пространстве. Возмущения же магнитного поля вызывают разбалансировку систем организма у некоторых людей, наиболее чувствительных к этому явлению. Считается, что геомагнитные бури вызывают мигрень, бессонницу, скачки давления. Однако всё это сугубо индивидуально. Сказать, как влияют геомагнитные бури, вызываемые вспышками на Солнце, на конкретного человека, сложно. Учёные всё ещё изучают этот вопрос, есть даже целый раздел биофизики, изучающий влияние изменений активности Солнца на земные организмы, — гелиобиология.
Поэтому самое главное — не паниковать. Как правило, метеозависимые люди хорошо знают, что у них может заболеть от геомагнитных бурь. Метеозависимым, а также лицам с хроническими заболеваниями следует отслеживать приближение магнитных бурь и заранее исключать в этот период какие-либо события, действия, которые могут привести к стрессу. Лучше всего в это время быть в состоянии покоя, отдыхать и сократить любые физические и эмоциональные перегрузки.
Что со связью?
Солнечные вспышки могут становиться причиной перебоев радиосвязи, особенно на высоких частотах. Кроме того, от них страдают спутники геопозиционирования: их сигнал не доходит до Земли, что приводит к временному нарушению работы GPS. Сильные и мощные геомагнитные бури могут даже стать причиной возникновения вихревых индукционных токов в трансформаторах и трубопроводах.
В 1859 году произошла одна из самых сильных магнитных бурь за всё время проведения наблюдений. Она даже получила собственное название — Событие Кэррингтона, или Солнечный супершторм. Северные сияния наблюдались по всему миру, даже над Карибами; также интересно, что над Скалистыми горами они были настолько яркими, что свечение разбудило золотоискателей, которые начали готовить завтрак, думая, что наступило утро. Свидетели наблюдали, как искрились провода.
Человечеству во многом повезло, что солнечный супершторм случился в позапрошлом веке. Если бы это произошло в наше время — и в трубопроводах, и на линиях электропередачи образовались бы большие токи (их сила растёт пропорционально длине проводника, а у трубопроводов это до тысяч километров). Всё это могло бы привести к большому числу технологических аварий и катастроф на нашей планете.
Впрочем, на наш век такая геомагнитная буря, скорее всего, не выпадет. Учёные считают, что подобные явления происходят с достаточно большой периодичностью — раз в пятьсот лет. Хотя что это за срок для Солнца, возраст которого составляет около 4,5 миллиарда лет. Стоит отметить, что большинство нарушений, приносимых солнечной активностью, временные и длятся не очень долго. Хотя случаются и отказы техники, работающей на орбите.
Хуже всего приходится находящимся на орбите космонавтам. Все солнечные вспышки тщательно отслеживаются и информация о них отправляется в центр управления. В такие периоды космонавты прекращают работу и укрываются в наиболее защищённых отсеках станции. Такими защищёнными сегментами являются отсеки МКС рядом с ёмкостями с водой. Вода задерживает вторичные частицы — нейтроны, и доза радиации поглощается эффективнее.
В крайнем случае можно укрыться в спускаемой капсуле космического корабля "Союз", который выполняет на МКС роль корабля-спасателя. Однако конструкция всех модулей станции обеспечивает нормальную защиту экипажа от всплесков солнечной активности, во время которых сильно повышается радиационный фон. Космонавты ежедневно проводят индивидуальный учёт дозы полученной на борту радиации.
В общем и целом бояться вспышек на Солнце не надо. Это достаточно частое явление, за свою жизнь множество из них вы пережили, даже не узнав о том, что произошло. Иначе можно уподобиться Незнайке из Цветочного города и устроить переполох на пустом месте.
А Незнайка побежал во всю прыть домой и давай кричать:— Братцы, спасайся! Кусок летит!— Какой кусок? — спрашивают его.— Кусок, братцы! От Солнца оторвался кусок. Скоро шлёпнется — и всем будет крышка. Знаете, какое Солнце? Оно больше всей нашей Земли!— Что ты выдумываешь!— Ничего я не выдумываю. Это Стекляшкин сказал. Он в свою трубу видел.Все выбежали во двор и стали смотреть на Солнце. Смотрели, смотрели, пока из глаз не потекли слёзы. Всем сослепу стало казаться, будто Солнце на самом деле щербатое. А Незнайка кричал: "Спасайся кто может! Беда!"