|
Буря бросает вызов современным моделям космической погоды
|
|
|
|
В мае 2024 года в результате серии извержений на Солнце на Землю обрушилась крупнейшая геомагнитная буря за последние два десятилетия. Самая крупная со времен солнечной бури на Хэллоуин 2003 года, она произошла с 10 по 13 мая, вызвав полярные сияния далеко на юге, вплоть до Канарских островов у берегов Африки, Флорида-Кис в Соединенных Штатах и полуострова Юкатан в Мексике. На другом конце света полярное сияние australis было замечено в Квинсленде, Австралии, Намибии и южной Бразилии, а также во многих других местах.
|
|
|
|
Теперь ученые выяснили солнечное и межпланетное происхождение этих событий, объединив наблюдения со спутников в разных местах, что еще больше подтверждает идею о том, что солнечные сверхбури являются "идеальными штормами", - сказал Ин Лю, ведущий автор статьи из Университета Китайской академии наук в Пекине.
|
|
|
|
"Сверхшторм в мае 2024 года был вызван скоплением выбросов корональной массы, а не единичным выбросом корональной массы (CME). По сути, это "идеальный шторм", то есть стечение обстоятельств, приводящее к событию необычного масштаба". Их работа была опубликована в Astrophysical Journal Letters.
|
|
|
|
Последние несколько месяцев, по-видимому, были пиком текущего солнечного цикла, который называется 25-м циклом. Он был сильнее, чем 24-й солнечный цикл, который достиг своего пика в начале 2014 года, но слабее, чем другие пики солнечных пятен с 1970 года.
|
|
|
|
|
|
|
В первой трети мая 2024 года большая и сложная "активная область" на Солнце образовалась в результате слияния двух сложных активных групп солнечных пятен, которые появились в конце апреля и начале мая. 13 мая эта активная область исчезла за западным краем Солнца, когда оно повернулось к обратной стороне Солнца, если смотреть с Земли. Но в предыдущие дни, когда он вращался с востока на запад по поверхности Солнца, происходили солнечные вспышки класса M/X и выбросы корональной массы.
|
|
|
|
Буквенная классификация солнечных вспышек относится к максимальному количеству электромагнитной энергии мягкого рентгеновского излучения, которое они излучают наружу на квадратный метр пространства ("поток"), при этом максимальный поток вспышек класса X примерно в 10 раз превышает поток вспышек класса M.
|
|
|
|
Кроме того, активные области вызывали корональные выбросы массы, которые представляют собой скопления перегретого вещества ("плазмы"), выбрасываемого Солнцем, которые распространяются в космическом пространстве, иногда в направлении Земли.
|
|
|
|
Когда электромагнитные волны достигают магнитной области, окружающей Землю, они вызывают геомагнитные бури и могут повредить электросети и, воздействуя на ионосферу, некоторое радио- и радиовещательное оборудование. Самым сильным подобным штормом, когда-либо наблюдавшимся, был Каррингтонский в 1859 году, который позволил некоторым телеграфным станциям работать без электричества и даже вызвал искрение и пожары на некоторых телеграфных станциях.
|
|
|
|
Одним из способов измерения интенсивности геомагнитных бурь учеными-солнечниками является использование временного индекса возмущающих бурь, обозначаемого как летнее время. Это показатель силы кольцевого тока вокруг Земли, вызванного солнечными протонами и электронами; кольцевой ток создает магнитное поле, прямо противоположное магнитному полю Земли, а летнее время измеряет, насколько ослаблено магнитное поле Земли, выраженное в виде отрицательного числа.
|
|
|
|
Геомагнитная буря в мае 2024 года имела летнее время -412 нТл (нанотеслас; для сравнения, на поверхности Земли магнитное поле составляет около 45 000 нТл). Солнечная буря на Хэллоуин 2003 года имела летнее время около -401 северной широты, за ней последовала ноябрьская буря с минимальным летним временем -422 северной широты, а в Каррингтоне, по оценкам, летнее время составило -850 северной широты.
|
|
|
|
С помощью спутника STEREO A, последнего активного из пары идентичных спутников, обращающихся вокруг Солнца, в активной области Солнца были получены последовательные всплески гало.
|
|
|
|
Исследовательской группе удалось получить ключевые выводы, касающиеся формирования солнечных сверхбурь и того, как промежуточные вариации CME влияют на "геоэффективность" на Земле, которая заключается в способности CME вызывать геомагнитные бури над Землей. Один из них был упомянут выше, подтверждающий гипотезу о том, что солнечные сверхштормы являются идеальными штормами по своей природе.
|
|
|
|
Они также отмечают, что исторические данные о некоторых экстремальных солнечных явлениях также подтверждают эту гипотезу, таких как событие в Каррингтоне в 1859 году и шторм в марте 1989 года (который вызвал девятичасовое отключение системы распределения электроэнергии в Квебеке, Канада), причем оба они были вызваны последовательными выбросами в тех же активных регионах планеты. солнце.
|
|
|
|
Первые сложные выбросы в мае 2024 года показали "значительные различия в магнитном поле и связанной с ними геоэффективности между Землей и STEREO A", - написала группа, несмотря на то, что расстояние между Землей и STEREO A было всего лишь промежуточным. И два разных случая сложных выбросов имели различную геоэффективность на Земле, что, по заключению группы, "в значительной степени связано с различными конфигурациями магнитного поля в пределах одной и той же активной области".
|
|
|
|
- Судя по результатам, да...что экстремальные явления происходят чаще, чем мы себе представляем", - сказал Лю, подчеркнув, что они подтверждают гипотезу "идеального шторма", которую он разработал вместе с коллегами в 2019 году.
|
|
|
|
"Природа и частота солнечных сверхбурь бросают вызов современным моделям и методам, используемым для прогнозирования космической погоды, а также вызывают серьезные опасения по поводу того, что мы должны делать с точки зрения развития инфраструктуры, чтобы быть лучше подготовленными к экстремальной космической погоде".
|
|
|
|
Источник
|
