самая мощная солнечная вспышка в истории
Самые мощные вспышки на Солнце в истории
Человек не представляет своей жизни без солнечного света и тепла. Однако Солнце приносит нам не только радость. Каждые 11 лет на нем случаются катаклизмы, оказывающие немалое влияние на наше существование. Какие же самые мощные вспышки были зарегистрированы на Солнце за весь период наблюдений, и чем они опасны для человечества?
Величайшая буря 1859 года
Великой бурей или Солнечным суперштормом была названа мощнейшая вспышка, случившаяся в 1859 году. С конца августа по 2 сентября на Солнце наблюдалось резкое образование и исчезновение пятен и всполохов. Уже современные ученые установили, что эти явления сопровождались масштабными выбросами корональных веществ.
Наиболее масштабный всплеск солнечного вещества был отмечен 1 сентября ученым Р. Кэррингтоном. Выброс вызвал на Земле феноменальные события. По всей планете выходили из эксплуатации телеграфные линии, люди оставались без связи, а в атмосфере полыхало ярчайшее «Северное сияние».
Ученые утверждают, что это была сильнейшая геомагнитная буря из всех изученных. Мощность солнечного вихря и невероятная скорость, с которой достигали Земли звездные частицы, объясняют тем, что 2-3 предыдущих дня корональные выбросы «прокладывали прямой путь» от Солнца к планете.
Солнечная буря 774 года
Но по мнению некоторых исследователей, вспышка 1859 года не может занимать лидирующее место по своей силе и скорости магнитных бурь. Существует предположение, что она уступает более мощному солнечному шторму, случившемуся в 774 году и оказавшему на планету значительное негативное влияние.
Ученые проверили годичные кольца старых деревьев на наличие радиоактивного углерода-14 и пришли к выводу, что в 774 году солнце действительно выбросило внушительный объем заряженных частиц. По своей силе выброс превышал Супершторм 1859 года практически в 20 раз. Тем не менее, его интенсивность была намного ниже предполагаемых показателей и не могла закончиться планетарной катастрофой.
Железнодорожный шторм 1921 года
13 мая 1921 года на солнечной сфере было замечено огромное пятно. Его диаметр равнялся примерно 300 тысячам километров. А еще через 2 дня произошла геомагнитная буря, заблокировавшая работу половины технических средств главной железной дороги Нью-Йорка. Без связи сталась практически вся Восточная часть Соединенных Штатов.
Солнечная буря 1972 года
27 июля 1972 года астрономы отметили крупный центр активности, восходящий из-за восточной кромки Солнца. Начались сияния и выбросы на лимбе, увеличилась яркость короны, повысился поток радиоизлучения. Первая сильная вспышка с мощным диапазоном зафиксирована 2 августа.
4 августа произошел второй всплеск активности. Через некоторое время спутники зафиксировали внушительные потоки протонов, что говорило о резком ускорении солнечных частиц. Вторая вспышка оказала внушительное влияние на процессы в верхних слоях земной атмосферы.
Третья вспышка случилась 7 августа. Она была самая мощная в видимом диапазоне, но ее влияние было меньше по сравнению с предыдущим всплеском.
Надо сказать, что большие солнечные волнения весьма опасны для космонавтов. Во время бури 1972 года на околоземной орбите работал корабль «Аполлон-16». Космонавты лишь немного не попали под воздействие вспышки уровня Х2. Если бы не везение, они бы подверглись большому облучению в три сотни Бэр, от которого погибли бы максимум за 3-4 недели.
Солнечная буря 1989 года
13 марта произошла геомагнитная буря уровня Х15, наглядно показавшая, какую опасность несут солнечные волнения. Ее итогом стало обесточивание массы канадских домов, расположенных в Монреале и на окраинах Квебека.
С трудом противостояли электромагнитному давлению электросети северных штатов США. Последствия бури почувствовал весь мир. Жители планеты могли любоваться небывалыми красотами Северного сияния.
В этот период была заблокирована радиообщение между СССР и США, а всполохи северного сияния были заметны даже над крымским небом. Деформированное поле планеты разрушило одну из установок ядерной станции в Нью-Джерси.
Солнечный шторм в День Бастилии
14 июля 2000 года, в 211 годовщину захвата Бастилии, была зарегистрирована еще одна солнечная буря, получившая название – вспышка «Дня Бастилии». Силу солнечной активности смогли засечь даже аппараты «Вояджер-1» и «Вояджер-2», установленные на огромном расстоянии от Солнца.
Последствия этого всплеска почувствовали в каждом уголке Земли. Начались проблемы с радиосвязью. Пассажиры самолетов, которые пролетали над полюсами, подверглись радиационному облучению. К счастью, его уровень был относительно небольшим и не сыграл пагубной роли.
Вспышка Хэллоуина
Октябрь 2003 года был отмечен одним из сильнейших солнечных штормов уровня Х45. Ученым не удалось точно измерить его мощность – аппаратура орбитальных телескопов не выдержала такой нагрузки и «опоздала» больше, чем на 10 минут.
Большая часть солнечного потока прошла, не задев поверхности планеты. Но ряд спутников был поврежден корональными выбросами, что закончилось перебоями сотовой и телефонной связи.
Вспышка 2005 года
9 сентября, в самый пик солнечной интенсивности, в Москве произошло рекордное количество самоубийств – 10 человек за сутки. Специалисты считают, что массовое расставание с жизнью было также вызвано солнечной бурей.
Солнечный шторм 2006 года
5 декабря 2006 года зарегистрирован солнечный всплеск пиковой мощности Х9. К счастью, его поток был направлен в противоположную от Земли сторону. Об этом свидетельствуют данные двух аппаратов STEREO, установленных на орбите для изучения звездной активности.
Солнечные волнения 2011 года
9 августа 2011 года произошла солнечная буря, ставшая пиком последнего солнцеоборота. Ее уровень был равен Х6,9. Этот всплеск назвали лидером цикла 24. Он был зафиксирован одним из спутников NASA, являвшегося собственностью обсерватории по изучению звездной активности. Частицы потока воздействовали на верхние слои земной атмосферы, что привело к неполадкам в радиосвязи.
Вспышка 2012 года
В этот год 21 июля на Земле произошли серьезные проблемы с радиосвязью. Многие жители планеты могли любоваться необычайно яркими полярными сияниями. Все эти события были вызваны гигантской вспышкой уровня Х1,4, которую выпустил к Земле динамичный солнечный район 1520.
Солнечные волнения 2015 года
7 мая 2015 года случилась еще одна массивная вспышка. Ее активность была равна уровню Х2,7. Многим покажется, что это совсем немного. Но и такого показателя достаточно для нарушения связи и вызова ярчайших полярных всполохов. Кроме того, теперь мы можем любоваться прекрасными фотоснимками, сделанными с околоземных спутников.
Солнечная буря 2017
6 сентября 2017 года отмечено самой интенсивной за последние 12 лет солнечной бурей. Вспышку отнесли к уровню Х9,3, свидетельствовавшему о высочайшей силе. Второй мощный всплеск зафиксирован 7-го, а третий – 8 сентября.
Завершающая вспышка небывалой силы случилась 10 сентября. Светило «выплюнуло» в космическое пространство огромную массу плазмы. Ученые утверждают, что вспышки 6 и 10 сентября являются одними из самых сильных, какие вообще может производить Солнце.
Причины и последствия солнечных волнений
Причиной солнечных штормов является всплеск энергии в атмосфере звезды. Образование сильнейших бурь зависит от магнитных полей светила. Солнечные вспышки называют катаклизмическими феноменами, формирующимися на поверхности звезды.
Образование солнечных бурь проходит в несколько этапов:
Разделение вспышек на группы осуществляется в зависимости от уровня рентгеновского излучения. Степень интенсивности обозначается числами от 1,0 до 9,9 для букв от A до X. Вспышки класса Х считаются самыми мощными из всех изученных по силе рентгеновского излучения. В большинстве случаев, они не долетают до планеты, но оказывают немалое влияние на ее магнитное поле.
Слои солнечной энергии добираются до Земли с различной скоростью:
Геомагнитные колебания оказывают немалое влияние не только на радиоэлектронику, но и на здоровье человека.Сбои в магнитном поле Земли проявляются неожиданной головной болью, скачками артериального давления, обострением хронических недугов. В это время в 5 раз увеличивается количество суицидов, на 15% учащаются инсульты и инфаркты.
К счастью, человеческому организму свойственна не только повышенная чувствительность, но и быстрое привыкание к повторяющимся явлениям. Солнечные вспышки происходят с определенной периодичностью, но чувствуем мы лишь наиболее сильные.
Видео
Вспышка на Солнце в 774 году оказалась мощнейшей в истории
МОСКВА, 26 дек — РИА Новости. Супервспышка на Солнце в 774 году нашей эры оказалась в несколько раз мощнее предыдущего рекордсмена, «события Каррингтона» 1859 года, способного уничтожить все электронные приборы и электросети на Земле, заявляют астрономы в статье, размещенной в электронной библиотеке Корнеллского университета.
На Солнце периодически происходят вспышки — взрывообразные эпизоды выделения энергии в виде видимого света, тепла и рентгеновского излучения. Считается, что наиболее мощная вспышка произошла в 1859 году во время так называемого «события Каррингтона». Во время этой мощнейшей вспышки выделилось приблизительно 10 йоттоджоулей (10 в 25 степени) энергии, что в 20 раз больше энергии, выделившейся во время падения метеорита, уничтожившего динозавров и морских рептилий.
Адриан Мелотт (Adrian Melott) из университета штата Канзас в Лоуренсе (США) и его коллега Брайан Томас (Brian Thomas) из университета Уошберна в Топеке (США) изучали «супервспышку» на Солнце в 8 веке нашей эры, чьи следы были недавно найдены в годичных кольцах японских кедров.
Как отмечают исследователи, первооткрыватели древней вспышки, японские физики под руководством Фусы Мияке (Fusa Miyake) из университета Нагойи (Япония), посчитали ее так называемой «супервспышкой», мощность которой превосходила все известные всплески солнечной активности на несколько порядков.
Некоторые астрономы усомнились в подобном сценарии. По их мнению, данную вспышку нельзя объяснить необычно сильным выбросом плазмы на Солнце, и ее причина кроется в других космических или природных катаклизмах.
Мелотт и Томас проверили обе гипотезы, попытавшись вычислить точное количество энергии, которая могла выделиться во время супервспышки в 774 году.
Для этого ученые вычислили долю радиоактивного углерода-14 в годичных кольцах кедров, и определили количество энергии, которая была принесена на Землю вспышкой. Затем астрономы попытались вычислить энергию выброса на самом Солнце, меняя площадь вспышки и долю ее материи, достигшей нашей планеты.
Оказалось, что мощность вспышки была на два порядка ниже максимальных значений, которые предсказывали их коллеги. Тем не менее, это не лишает событие 774 года статуса «супервспышки». По расчетам исследователей, во время всплеска 774 года на Солнце выделилось около 200 йоттоджоулей (2 * 10 в 26 степени) энергии, что в 20 раз больше мощности «события Каррингтона».
Аналогичный катаклизм сегодня привел бы не только к уничтожению электроники на бортах спутников и поверхности Земли, но и к появлению других аномалий. Так, доля озона на границы стратосферы и тропосферы снизилась бы на 20% в первые месяцы после вспышки, и оставалась бы низкой на протяжении нескольких лет.
Как утверждают Мелотт и Томас, это привело бы к ухудшению здоровья растений и животных по всему миру, и увеличению числа случаев рака кожи. Тем не менее, массовое вымирание флоры и фауны маловероятно, что добавляет еще один аргумент в пользу реалистичности подобных вспышек.
По словам авторов статьи, такие «супервспышки» могут происходить один раз в 1250 лет, что подчеркивает важность наблюдений за «здоровьем» Солнца, учитывая их катастрофические последствия для инфраструктуры современной цивилизации.
Сценарий для апокалипсиса — геомагнитная буря 1859 года
В обыденном сознании последствия геомагнитных бурь ограничиваются головной болью и нарушением мобильной связи. Однако это справедливо лишь для слабых бурь. Вероятность же того, что мы станем свидетелями крупной чрезвычайно мала. Но на долю жителей 19 века и «местных путешественников во времени» всё же выпала такая участь. Речь идет о «Событии Каррингтона», геомагнитной бури 1859 года. В период слабой электрификации её последствия ограничились повреждениями телеграфной сети и, возможно, поломкой парочки «машин времени». По мнению некоторых экспертов, случись такая буря в наше время, она привела бы отключению электричества минимум на несколько месяцев. Рассмотрим подробнее природу события 1859 год.
Геомагнитная буря
Природа геомагнитной бури. Источник РИАНОВОСТИ
Чем опасно изменение магнитного поля? При изменении магнитного поля в проводниках возникают токи. Такое явление называется индукцией, а токи, соответственно, индукционными. Разумеется, электрическая инфраструктура рассчитана на различные перепады в сети, однако чем сильнее геомагнитная буря, тем сильнее эти перепады. В итоге слабые сети могут перегореть, что приведет к отключению инфраструктуры. А поскольку геомагнитная буря — это явление планетарного масштаба, то и отключение будет характеризоваться подобными масштабами. Помимо отключения, индукционные токи могут становиться причиной пожаров и других малоприятных происшествий. Помимо электричества, геомагнитные бури влияют и на другие сферы жизни: здоровье, навигация, связь и т.д.
Событие Кэррингтона
Утром 1 сентября 1859 года британский астроном Ричард Кэррингтон наблюдал за Солнцем в своей личной обсерватории. Незадолго до полудня, около 11 часов, он увидел две вспышки интенсивного белого света, такие же яркие, как и прямые солнечные лучи. Тогда астроном и представить себе не мог, что стал одним из первых свидетелей «Солнечного супершторма» (событие потом назовут в честь самого Кэррингтона), который всего через несколько часов вызовет полный переполох на Земле.
Солнечные пятна 1 сентября 1859 года, сделанные Кэррингтоном в отчете. A и B отмечают начальные позиции очень яркого события, которое в течение пяти минут переместилось в C и D, прежде чем исчезнуть.
На тот момент необычная солнечная активность фиксировалась уже несколько дней. С 28 августа астрономы отмечали появление многочисленных пятен и вспышек на Солнце. Одновременно с этим в разных точках Земли наблюдались довольно яркие полярные сияния. Газеты Новой Англии и Северной Австралии сообщали о том, как небо окрашивалось в переменчивые цвета. Однако вспышки 1 сентября по своей силе и эффектности затмили события предшествующих дней.
Явление, наблюдаемое Кэррингтоном, было связано с крупным корональным выбросом массы. Колоссальное количество плазмы, состоящей из протонов, электронов и небольшого количества более тяжелых элементов (гелий, кислород и другие), устремилось к нашей планете на огромной скорости. Обычно солнечному веществу требуется несколько дней, чтобы преодолеть расстояние от Солнца до Земли. Дело в том, что быстрые выбросы проходят через более медленные регулярные солнечные ветра и замедляются. Однако выброс 1 сентября преодолел 150 млн километров очень быстро — всего за 17 часов. Тогда дорогу для вещества «расчистили» предыдущие выбросы, которые и вызвали полярные сияния 28-29 августа.
2 сентября 1859 года небо по всему миру осветили бесчисленные вспышки северного сияния. Красные, зеленые и фиолетовые всполохи наблюдали в районах от полюсов до крайне низких широт: в центральной Мексике, Кубе, на Гавайях и Багамских островов. Стать очевидцем удивительного небесного явление можно было даже вблизи экватора, например в Колумбии. Самые яркие вспышки происходили над территориями США и Европы. Жители северо-востока Америки могли читать при свете северного сияния (была ночь), а золотодобытчики в районе Скалистых гор начали готовить завтрак, считая, что наступило утро. Один из очевидцев описал реакцию людей австралийской газете Daily News следующим образом: «Суеверные и фанатичные. считали это предзнаменованием Армагеддона…«.
Последствия
«Событие Кэррингтона» примечательно не только крупнейшей зарегистрированной геомагнитной бурей, серьезно повредившей телеграфную систему. Керрингтон проанализировал геомагнитный эффект солнечных вспышек, наблюдаемый в показаниях магнитометров, и случившуюся на следующий день геомагнитную бурю. Ученый пришел к выводу о существовании связи геомагнитной активности с явлениями на Солнце, что является важным достижением для астрономии. Кроме того, изыскания Кэррингтона показали, что Земля не изолирована от остальной Вселенной и подвержена влиянию из космоса, в том числе и негативному.
Магнитограммы на 30 августа и 2 сентября, сделанные магнитометрами Гринвичской обсерватории
Кэррингтовский шторм сегодня
События 1859 года заставляют глубоко задуматься о возможном ущербе, который может нанести нашей планете солнечная активность. 19 век не отличался обилием технологий, основанных на электричестве, поэтому негативные последствия супершторма ограничились сломанными телеграфами. Солнечные бури 21 века грозят куда более серьезными последствиями, если учитывать зависимость современного человечества от электричества и телекоммуникаций.
Куда более скромная геомагнитная буря 1989 года (по некоторым данным в 3 раза слабее События Кэррингтона) и то смогла нанести серьезный ущерб. Тогда больше всего пострадала энергосистема Квебека: меньше чем за 3 минуты в городе полностью исчезло электричество. Миллионы людей оказались в кромешной тьме. Следующие 12 часов были закрыты школы, магазины и аэропорты. Также прекратило свою работу метро Монреаля. Чтобы бы случилось, если событие, аналогичное событию Кэррингтона, произошло сегодня?
Самой большой проблемой окажутся сбои в работе энергосистемы. Выброс может повредить силовые трансформаторы, вызвав перебои в подаче электричества по всей планете. Возникнут проблемы в работе платежных электронных систем и банкоматов, спутники не смогут поддерживать стабильную связь. По пессимистическим расчетам вся электрическая инфраструктура будет выведена из строя на несколько месяцев. В июне 2013 года исследователи из Lloyd’s of London и Atmospheric and Environmental Research оценили ущерб от аналогичного события для США в 0.6-2.6 триллиона долларов, что составляет примерно 3.6-15.5% от годового ВВП страны.
На данный момент человечество никак не может предотвратить солнечные суперштормы. Остается только готовиться: подготавливать электрические сети к оперативным отключениям, усиливать заземление на станциях и подстанциях, создавать безопасные траектории для спутников и разрабатывать план действий в подобной ситуации. Явление, подобные Кэррингтовскому супершторму, происходят крайне редко — раз в несколько сотен лет. Но не стоит думать, что угроза далеко. В 2012 году корональный выброс массы сопоставимый с выбросом 1859 года «чудом» миновал Землю, пройдя совсем рядом.
От Солнца к сердцу Три мощнейших взрыва на Солнце угрожают Земле
Произошла самая мощная за последние 12 лет вспышка
В первой половине среды, 6 сентября 2017 года, ученые зарегистрировали самую мощную за последние 12 лет солнечную вспышку. Вспышке присвоен балл X9.3 — буква означает принадлежность к классу экстремально больших вспышек, а число — силу вспышки. Выброс миллиардов тонн материи произошел почти в районе AR 2673, практически в центре солнечного диска, поэтому земляне не избежали последствий случившегося. Вторая мощная вспышка (балла X1.3) зафиксирована вечером в четверг, 7 сентября, третья — сегодня, в пятницу, 8 сентября.
Солнце выбрасывает огромную энергию в космос
Солнечные вспышки в зависимости от мощности рентгеновского излучения делятся на пять классов: A, B, C, M и X. Минимальный класс A0.0 соответствует мощности излучения на орбите Земли в десять нановатт на квадратный метр, следующая буква означает увеличение мощности в десять раз. В ходе самых мощных вспышек, на которые способно Солнце, в окружающее пространство уходит огромная энергия, за несколько минут — около сотни миллиардов мегатонн в тротиловом эквиваленте. Это примерно пятая часть энергии, излучаемой Солнцем за одну секунду, и вся энергия, которую выработает человечество за миллион лет (при условии ее производства современными темпами).
Ожидается мощная геомагнитная буря
Рентгеновское излучение доходит до планеты за восемь минут, тяжелые частицы — за несколько часов, облака плазмы — за двое-трое суток. Корональный выброс от первой вспышки уже достиг Земли, планета столкнулась с облаком солнечной плазмы диаметром около ста миллионов километров, хотя ранее прогнозировалось, что это произойдет к вечеру пятницы, 8 сентября. Геомагнитная буря уровня G3-G4 (пятибалльная шкала варьируется от слабых G1 до экстремально сильных G5), спровоцированная первой вспышкой, должна завершиться вечером в пятницу. Корональные выбросы от второй и третьей солнечных вспышек еще не достигли Земли, возможные последствия стоит ожидать в конце текущей — начале следующей недели.
Последствия вспышки давно понятны
Геофизики прогнозируют полярное сияние в Москве, Санкт-Петербурге и Екатеринбурге, городах, расположенных на сравнительно низких для авроры широтах. В американском штате Арканзас его уже заметили. Еще в четверг операторы в США и Европе сообщали о некритичных перебоях со связью. Уровень рентгеновского излучения на околоземной орбите незначительно повысился, военные уточняют, что спутникам и наземным системам, а также экипажу МКС прямой угрозы нет.
Все же существует опасность для низкоорбитальных и геостационарных спутников. Первые рискуют выйти из строя из-за торможения о разогревшуюся атмосферу, а вторые, удалившись от Земли на 36 тысяч километров, могут столкнуться с облаком солнечной плазмы. Возможны перебои с радиосвязью, но для окончательной оценки последствий вспышки необходимо дождаться как минимум конца недели. Ухудшение самочувствия людей из-за изменений геомагнитной обстановки научно не доказано.
Возможно усиление солнечной активности
Последний раз подобная вспышка наблюдалась 7 сентября 2005 года, однако самая сильная (с баллом Х28) произошла еще раньше (4 ноября 2003 года). В частности, 28 октября 2003 года из строя вышел один из высоковольтных трансформаторов в шведском городе Мальмё, обесточив на час весь населенный пункт. От бури пострадали и другие страны. За несколько дней до событий сентября 2005 года была зафиксирована менее мощная вспышка, и ученые полагали, что Солнце успокоится. То, что происходит в последние дни, сильно напоминает ту ситуацию. Подобное поведение светила означает, что рекорд 2005 года в ближайшее время все еще может быть побит.
Однако за последние три века человечество пережило и еще более мощные солнечные вспышки, чем произошедшие в 2003 и 2005 годах. В начале сентября 1859 года геомагнитная буря привела к отказу телеграфных систем Европы и Северной Америки. Причиной назвали мощный выброс корональной массы, достигший планеты за 18 часов и наблюдаемый 1 сентября британским астрономом Ричардом Кэррингтоном. Также имеются исследования, подвергающие сомнению последствия солнечной вспышки 1859 года, ученые полагают, что магнитная буря затронула только локальные области планеты.
Солнечные вспышки трудно поддаются количественному описанию
Последовательной теории, описывающей формирование солнечных вспышек, пока не существует. Вспышки возникают, как правило, в местах взаимодействия солнечных пятен на границе областей северной и южной магнитных полярностей. Это приводит к быстрому высвобождению энергии магнитного и электрического полей, которая затем идет на разогрев плазмы (увеличение скорости ее ионов).
Материалы по теме
Последняя супервспышка
Наблюдаемые пятна — это участки поверхности Солнца с температурой примерно на две тысячи градусов Цельсия ниже температуры окружающей ее фотосферы (примерно 5,5 тысячи градусов Цельсия). На самых темных участках пятна линии магнитного поля перпендикулярны поверхности Солнца, на более светлых они ближе к касательной. Напряженность магнитного поля у таких объектов превышает его земное значение в тысячи раз, а сами вспышки связаны с резким изменением локальной геометрии магнитного поля.
Солнечная вспышка произошла на фоне минимума солнечной активности. Вероятно, таким образом светило сбрасывает энергию и скоро успокоится. Подобного рода события происходили и ранее в истории звезды и планеты. То, что сегодня это привлекает внимание общественности, говорит не о внезапной угрозе человечеству, а о научном прогрессе — несмотря ни на что, ученые постепенно все лучше понимают процессы, происходящие со звездой, и сообщают об этом налогоплательщикам.
Где следить за ситуацией
Информацию о солнечной активности можно почерпнуть из множества источников. В России, например, — с сайтов двух институтов Российской академии наук: Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн имени Николая Пушкова и Физического института имени Петра Лебедева (первый на момент написания статьи вывесил прямое предупреждение об опасности для спутников из-за солнечной вспышки, второй содержит удобный график вспышечной активности), которые используют данные американских и европейских служб. Интерактивные данные о солнечной активности, а также оценку текущей и будущей геомагнитной ситуации можно найти на сайте Национального управления океанических и атмосферных исследований (США).