التوهجات الشمسية في الشمس. التوهجات الشمسية: لماذا تحدث ولماذا هي خطيرة

التوهجات الشمسية - هذه فريدة من نوعها في عمليات إطلاق الطاقة (الضوء والحرارة والحركية) في الغلاف الجوي للشمس. ومضاتتغطية بطريقة أو بأخرى جميع الطبقات الجو الشمسي: الغلاف الضوئي، والكروموسفير، وإكليل الشمس. مدة التوهجات الشمسيةغالبًا لا تتجاوز عدة دقائق، ويمكن أن تصل كمية الطاقة المنطلقة خلال هذا الوقت إلى مليارات الميجا طن بما يعادل مادة تي إن تي. التوهجات الشمسيةكقاعدة عامة، تحدث في الأماكن التي تتفاعل فيها البقع الشمسية ذات القطبية المغناطيسية المعاكسة، أو بشكل أكثر دقة، بالقرب من خط المجال المغناطيسي المحايد الذي يفصل بين مناطق القطبية الشمالية والجنوبية. التردد والقوة التوهجات الشمسيةتعتمد على مرحلة الدورة الشمسية.

طاقة التوهج الشمسييتجلى في أشكال عديدة: في شكل إشعاع (بصري، فوق بنفسجي، أشعة سينية وحتى جاما)، في شكل جسيمات نشطة (بروتونات وإلكترونات)، وأيضًا في شكل تدفقات بلازما هيدروديناميكية. قوة تفشي المرضغالبًا ما يتم تحديده من خلال سطوع الأشعة السينية التي ينتجونها. الأقوى التوهجات الشمسيةتنتمي إلى فئة الأشعة السينية X. وتشمل الفئة M التوهجات الشمسية، والتي لديها قوة إشعاعية أقل بـ 10 مرات من ومضاتالفئة X، والفئة C - ومضاتبقوة 10 مرات أقل من ومضات الفئة M المصنفة حاليًا التوهجات الشمسيةتم تنفيذها بناءً على بيانات المراقبة من عدة الأقمار الصناعيةالأرض، ويعتمد بشكل أساسي على بيانات من الأقمار الصناعية GOES.

ملاحظات التوهجات الشمسية في خط H-alpha

التوهجات الشمسيةغالبًا ما تتم ملاحظتها باستخدام المرشحات التي تتيح عزل خط ذرة الهيدروجين H-alpha الموجود في المنطقة الحمراء من الطيف عن التدفق العام للإشعاع. يتم الآن تركيب التلسكوبات العاملة في خط H-alpha في معظم المراصد الشمسية الأرضية، ويقوم بعضها بالتقاط صور للشمس في هذا الخط كل بضع ثوان. مثال على هذه الصورة هو صورة الشمس الموضحة أعلى هذا النص، والتي تم التقاطها في خط H-alpha عند المرصد الشمسيمرصد الدب الكبير الشمسي. ويظهر بوضوح قذف الشواظ الشمسي خلال مرحلة الأطراف. التوهج الشمسي 10 أكتوبر 1971. تم تسجيل الفيلم (4.2 ميجابايت mpeg) أثناء ومضات، يظهر هذه العملية في الديناميكيات.

في سلالة H-alpha، ما يسمى التوهجات الشمسية ذات الشريط المزدوج، عندما يتشكل هيكلان باعثان ساطعان ممتدان، لهما الشكل، أثناء التوهج في الكروموسفير أشرطة متوازية، ممدود على طول الخط المحايد للمجال المغناطيسي (الخط الذي يقسم مجموعات البقع الشمسية ذات القطبية المعاكسة). مثال نموذجي التوهج الشمسي ذو الشريط المزدوجهو حدث 7 أغسطس 1972، كما يظهر في الفيلم التالي (2.2 ميجا بايت mpeg). انها مشهورة جدا فلاشوالتي حدثت بين رحلتي أبولو 16 (أبريل) وأبولو 17 (ديسمبر)، الرحلات الأخيرةرجل إلى القمر. لو حدث خطأ في حساب زمن الرحلة، وانتهى الأمر بأحد أفراد الطاقم على سطح القمر خلال هذا الوقت. ومضاتوستكون العواقب كارثية على رواد الفضاء. بعد ذلك، شكل هذا الوضع المحتمل أساس عمل الخيال العلمي "الفضاء" لجيمس ميشينر، الذي وصف مهمة أبولو الوهمية، التي فقدت طاقمها بسبب التعرض للإشعاع من جسم قوي. التوهج الشمسي.

التوهجات الشمسية والمجالات المغناطيسية

في الوقت الحاضر ليس هناك شك في أن مفتاح الفهم التوهجات الشمسيةينبغي البحث عنها في بنية وديناميكية المجال المغناطيسي الشمسي. ومن المعروف أنه إذا أصبحت بنية المجال في محيط البقع الشمسية معقدة للغاية، فمن الممكن أن تبدأ خطوط المجال في إعادة الاتصال مع بعضها البعض، مما يؤدي إلى الإطلاق السريع للطاقة المغناطيسية وطاقة التيارات الكهربائية المرتبطة بالمجال المغناطيسي. ونتيجة للعمليات الفيزيائية المختلفة، يتم بعد ذلك تحويل طاقة المجال الأولية هذه إلى طاقة حراريةالبلازما والطاقة جزيئات سريعةوغيرها من أشكال الطاقة التي لوحظت في التوهج الشمسي. دراسة هذه العمليات وتحديد أسبابها التوهج الشمسي، هي واحدة من المهام الرئيسية الفيزياء الحديثةولا تزال الشمس بعيدة عن الإجابة النهائية.

يشاهد التوهجات الشمسيةاليوم في الوقت الفعلي: رسم بياني للتوهجات والأحداث الشمسية القوية عبر الإنترنت، وديناميكيات النشاط اليوم، والأمس، وعلى مدار الشهر.

ومضات لهذا اليوم

ومضات ليوم أمس

ومضات لهذا اليوم

ومضاتفئة C وما فوق لم تكن هناك شمس.

بفضل الرسم البياني أدناه، يمكنك معرفة أي منها التوهجات الشمسيةحدث اليوم.

مؤشر نشاط التوهج الشمسي في اليوم والشهر

ومضات ليوم أمس

التوهجات الشمسية أمس

ومضاتفئة C وما فوق لم تكن هناك شمس

التوهج الشمسي- تغير مفاجئ وسريع ومكثف في مستوى السطوع. ويظهر عندما ينشأ في الغلاف الجوي الشمسي الطاقة المغناطيسيةمطلق سراحه. تخرج الأشعة عبر الطيف الكهرومغناطيسي بأكمله. احتياطيات الطاقة تساوي الملايين القنابل الهيدروجينيةمع انفجار متزامن بقوة 100 ميغا طن! تم تسجيل أول انتشار للمرض في 1 سبتمبر 1859. تم تتبعه بشكل مستقل من قبل ريتشارد كارينجتون وريتشارد هودجسون.

يتمتع نجمنا بطبيعة دورية، يتم خلالها ملاحظة التوهجات الشمسية. وتتميز هذه التوهجات الشمسية بإطلاقات هائلة من الطاقة تؤثر على طقس الكواكب وسلوك الكائنات الحية وصحتها. لكن لا يمكن ملاحظتها بدون تقنيات خاصة. هنا يمكنك معرفة الحالة التوهجات الشمسية في الوقت الحقيقي على الانترنت. يمكنك أيضًا التحقق من توقعات الطقس المشمس لهذا اليوم حتى تعرف ما يجب الاستعداد له.

مع إطلاق الطاقة المغناطيسية، ترتفع درجة حرارة الإلكترونات والبروتونات والنوى الثقيلة وتتسارع. عادة تصل الطاقة إلى 1027 إرج/ثانية. الأحداث الكبيرة ترتفع إلى 1032 إرج/ثانية. وهذا يعادل 10 ملايين مرة أكثر من الانفجار البركاني.

ينقسم التوهج الشمسي إلى 3 مراحل. تتم ملاحظة السلائف لأول مرة عند إطلاق الطاقة المغناطيسية. يمكنك التقاط الحدث بشكل ناعم الأشعة السينية. بعد ذلك، يتم تسريع البروتونات والإلكترونات إلى طاقات أعلى من 1 ميغا إلكترون فولت. تطلق مرحلة النبض موجات الراديو وأشعة جاما والأشعة السينية الصلبة. ويبين الثالث الزيادة التدريجية واضمحلال الأشعة السينية الناعمة. تتراوح المدة من بضع ثوان إلى ساعة.

تنتشر التوهجات في الهالة الشمسية. هذه هي الطبقة الخارجية من الغلاف الجوي، ممثلة بغاز شديد التخلخل، يتم تسخينه إلى مليون درجة مئوية. وفي الداخل، ترتفع نقطة الوميض إلى 10-20 مليون كلفن، ولكنها يمكن أن ترتفع إلى 100 مليون كلفن. يبدو التاج غير متساوٍ وينحني حول خط الاستواء في حلقة. إنها تجمع بين مناطق المجال المغناطيسي القوي - المناطق النشطة. أنها تحتوي على البقع الشمسية.

ويتقارب تواتر التوهجات مع الدورة الشمسية السنوية. إذا كانت ضئيلة، فإن المناطق النشطة تكون صغيرة ونادرة، وهناك عدد قليل من التوهجات. ويزداد العدد مع اقتراب النجم من الحد الأقصى.

لن تتمكن من رؤية الفلاش نظرة عامة بسيطة(لا تحاول، وإلا فسوف تضر بصرك!). الغلاف الضوئي ساطع جدًا، لذا فهو يتداخل مع الحدث. تستخدم للبحث ادوات خاصة. يمكن ملاحظة الأشعة الراديوية والبصرية في التلسكوبات الأرضية. لكن الأشعة السينية وأشعة جاما تحتاج إلى مركبات فضائية لأنها لا تخترق الغلاف الجوي للأرض.

تتميز التوهجات الشمسية بقوتها وقدرة إطلاق الطاقة الحرارية والحركية والضوءية في الغلاف الجوي الشمسي. مدة التوهجات الشمسية لا تتجاوز بضع دقائق فقط، لكن الكمية الهائلة من الطاقة المنبعثة لها تأثير مباشر على الأرض وعليك وعلي.

عواقب التوهجات الشمسية

هذه العمليات في الشمس هي انفجارات قوية، تشكلت في مكان قريب مجموعات كبيرةالبقع الشمسية. طاقة الشعلة الواحدة أعلى بحوالي عشر مرات من طاقة بركان واحد. وفي الوقت نفسه، تقذف الشمس من سطحها مادة خاصة تتكون من جزيئات مشحونة. لديها سرعة تفوق سرعة الصوت، وتتحرك في الفضاء بين الكواكب، وتخلق هزة أرضيةوالتي عند اصطدامها بكوكبنا تسبب عواصف مغناطيسية.

يتفاعل كل واحد منا بشكل مختلف مع التوهجات الشمسية. كثير من الناس "يشعرون" بهم على الفور تقريبًا، ويعانون من الشعور بالضيق والصداع الشديد ومشاكل في عمل نظام القلب والأوعية الدموية، فضلاً عن الاضطرابات في الخلفية النفسية والعاطفية: التهيج، زيادة الحساسيةوالعصبية. المجموعة الثانية من الناس لديهم ما يسمى "رد الفعل المتأخر": يتفاعلون مع التوهجات الشمسية بعد 2-3 أيام من حدوثها.

التوهجات الشمسية هي انفجارات من الطاقة في الغلاف الجوي للشمس والتي يتفاعل معها الناس بشكل مختلف.

يتفاعل الأشخاص المرضى والضعفاء الذين يعانون من ارتفاع ضغط الدم بشكل حاد مع التوهجات الشمسية. ومن المعروف أنه في الأيام التي تكون فيها الشمس نشطة، يزداد عدد الحوادث والكوارث التي يكون سببها العامل البشري. والحقيقة هي أن ومضات الشمس تقلل من انتباه الإنسان وتضعف نشاط دماغه.

كيف يمكن التنبؤ بالتوهجات الشمسية وهل هي ضارة بالإنسان؟

شدة النشاط الشمسيوله دورة مدتها 28 يوما، ويرتبط هذا الرقم بدوران "النجم الساخن" حول محوره. خلال هذه الفترة، يحدث ترابط معقد بين دورات الترتيب الأعلى والأدنى. يشرح العلماء بهذه الحقيقة أن التوهجات الشمسية، ونتيجة لذلك، العواصف المغناطيسية، تحدث غالبًا في شهري مارس وأبريل، وكذلك في سبتمبر وأكتوبر.

يؤثر النشاط الشمسي القدرات العقليةمن الناس. من العامة. عندما تكون الشمس هادئة، ثم المبدعينإنهم يشعرون بالارتقاء والإلهام، وعندما يصدر النور ومضات، يصبح انتباه الناس باهتًا، ويصبحون في حالة اكتئاب، على مقربة من الاكتئاب.

وجد الباحثون حقيقة مثيرة للاهتمام— اتضح أن الزلازل والأعاصير والأعاصير تتشكل على وجه التحديد في لحظة التوهجات الشمسية. لذلك، في معظم الحالات، يتنبأ العلماء بذلك الكوارث الطبيعية، بناءً على تردد التوهجات الشمسية.

ما هي آثار التوهجات الشمسية على الإنسان؟

نتيجة للتوهجات الشمسية، لوحظ التفاعل التالي لنشاط النجم على الأرض:

• - الموجات فوق الصوتية التي تحدث عند خطوط العرض العالية في مناطق الأضواء الشمالية.
• — النبضات الدقيقة لكوكبنا، وهي عبارة عن تغيرات قصيرة المدى في المجال المغناطيسي للأرض، تؤثر سلبًا على عمل جسم الإنسان؛
• — نتيجة للتوهجات الشمسية، تتغير شدة الأشعة فوق البنفسجية القادمة إلى سطح كوكبنا.

نتيجة لتفاعلات الطبيعة هذه مع التوهجات الشمسية، لا تتغير الإيقاعات الحيوية للإنسان فحسب، بل تتغير أيضًا جميع الكائنات الحية على الأرض.

حاليا، قضايا دراسة تأثير التوهجات الشمسية على جسم الإنسانوكوكبنا ككل، تهتم به العديد من المعاهد البحثية والمراصد والمختبرات. ولعل الدراسة التفصيلية لسلوك الشمس ستساعدنا على تحويل "مفاجآتها" لصالحنا.

بي.في. سوموف، دكتوراه في العلوم الفيزيائية والرياضية،
المعهد الفلكي الحكومي الذي يحمل اسم. الكمبيوتر. ستيرنبرغ، جامعة موسكو الحكومية

خلال اندلاع كبير، تدفق الصعب الاشعاع الكهرومغناطيسيتتزايد الشمس عدة مرات. في الأشعة فوق البنفسجية غير المرئية والأشعة السينية وأشعة جاما، يصبح نجمنا "أكثر سطوعًا من ألف شمس". يصل الإشعاع إلى مدار الأرض بعد ثماني دقائق من بدء التوهج. بعد بضع عشرات من الدقائق، تصل تيارات الجزيئات المشحونة، وتتسارع إلى طاقات عملاقة، وبعد يومين أو ثلاثة أيام - سحب ضخمة من البلازما الشمسية. ولحسن الحظ فإن طبقة الأوزون الموجودة في الغلاف الجوي للأرض تحمينا منها الإشعاع الخطير، والمجال المغناطيسي الأرضي هو من الجزيئات. ومع ذلك، حتى على الأرض، وخاصة في الفضاء، تعتبر التوهجات الشمسية خطيرة ومن الضروري أن تكون قادرًا على التنبؤ بها مسبقًا. ما هو التوهج الشمسي وكيف ولماذا يحدث؟

الشمس ونحن

أقرب نجم إلينا - الشمس - وُلد منذ حوالي 5 مليارات سنة. داخلها يذهبون التفاعلات النوويةبفضلها توجد الحياة على الأرض. إن النماذج النظرية لبنية وتطور الشمس، المبنية على أساس الملاحظات الحديثة، لا تترك مجالا للشك في أنها ستستمر في التألق لمليارات السنين.

اشعاع شمسي - المصدر الرئيسيالطاقة ل الغلاف الجوي للأرض. العمليات الكيميائية الضوئية فيه حساسة بشكل خاص للأشعة فوق البنفسجية الصلبة، والتي تسبب التأين القوي. لذلك، عندما كانت الأرض شابة، كانت الحياة موجودة فقط في المحيط. وفي وقت لاحق، منذ حوالي 400 مليون سنة، ظهرت طبقة الأوزونوامتصت الدراسة المؤينة، وهبطت الحياة على الأرض. منذ ذلك الحين، قامت طبقة الأوزون بحمايتنا من التأثيرات الضارة للأشعة فوق البنفسجية الصلبة.

يمنع المجال المغناطيسي للأرض وغلافها المغناطيسي الجسيمات المشحونة السريعة من اختراق الأرض الرياح الشمسية(الأرض والكون، 1974، رقم 4؛ 1999، رقم 5). عندما تتفاعل هبوبها مع الغلاف المغناطيسي، فإن بعض الجسيمات لا تزال تتساقط بالقرب منها أقطاب مغناطيسيةالأرض، مما أدى إلى ظهور الشفق القطبي.

للأسف، ينتهك التوهجات الشمسية انسجام علاقتنا مع الشمس.

التوهجات الشمسية

على مدى العقود الماضية، كانت العديد من المراصد الفضائية تراقب باهتمام الشمس "الغاضبة" باستخدام تلسكوبات خاصة للأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية. يوجد الآن أربع مركبات فضائية من هذا القبيل: "SOHO" الأمريكية (المرصد الشمسي والغلاف الشمسي - مرصد الغلاف الشمسي الشمسي؛ الأرض والكون، 2003، رقم 3)، "TRACE" (المنطقة الانتقالية والمستكشف الإكليلي - باحث في الإكليل والطبقة الانتقالية ) و"RHESSI" (مصور راماتي الطيفي للطاقة الشمسية العالية - تلسكوب طيفي شمسي للإشعاع عالي الطاقة سمي باسم راماتي) والقمر الصناعي الروسي "Koronas-F" (الأرض والكون، 2002، رقم 6).

إن الاهتمام الكبير بالتوهجات الشمسية ليس من قبيل الصدفة. مشاعل كبيرة لديها تأثير قويإلى الفضاء القريب من الأرض. تشكل تدفقات الجسيمات والإشعاع خطورة على رواد الفضاء. بالإضافة إلى ذلك، يمكنها إتلاف الأجهزة الإلكترونية للمركبة الفضائية وتعطيل عملها.

تؤدي الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية الصادرة عن التوهج فجأة إلى زيادة التأين في الغلاف الجوي العلوي للأرض، وهو الغلاف الأيوني. وهذا يمكن أن يؤدي إلى انقطاع في الاتصالات اللاسلكية، وأعطال في تشغيل أجهزة الملاحة الراديوية للسفن والطائرات، وأنظمة الرادار، طوابير طويلةتزويد كربائي تخترق الجسيمات عالية الطاقة الغلاف الجوي العلوي للأرض وتدمر طبقة الأوزون. يتناقص محتوى الأوزون من سنة إلى أخرى. إن مسألة العلاقة المحتملة بين نشاط التوهج الشمسي والمناخ على الأرض تثير جدلاً علميًا.

إن موجات الصدمة وانبعاث البلازما الشمسية بعد التوهجات تزعج بشكل كبير الغلاف المغناطيسي للأرض وتتسبب في عواصف مغناطيسية (Earth and Universe، 1999، رقم 5). ومن المهم أن الاضطرابات في المجال المغناطيسي على سطح الأرض يمكن أن تؤثر على الكائنات الحية وحالة المحيط الحيوي للأرض (Earth and Universe, 1974, No. 4; 1981, No. 4)، على الرغم من أن هذا التأثير يبدو ضئيلًا مقارنة بالتأثيرات الأخرى. العوامل في حياتنا اليومية.

التنبؤ بتفشي المرض

نشأت الحاجة إلى التنبؤ بالتوهجات الشمسية منذ زمن طويل، لكنها كانت حادة بشكل خاص فيما يتعلق بالرحلات الفضائية المأهولة. لفترة طويلةتم تطوير طريقتين لحل هذه المشكلة بشكل مستقل تقريبًا وبدون أي نتائج تقريبًا. يمكن أن يطلق عليهم بشكل مشروط السينوبتيك والسببية (السببية). الأول - وهو مشابه للتنبؤات الجوية - اعتمد على الدراسة السمات المورفولوجيةحالات ما قبل التوهج على الشمس. تتضمن الطريقة الثانية معرفة الآلية الفيزيائية للتوهج، وبالتالي التعرف على الوضع قبل التوهج من خلال نمذجته.

قبل بدء أبحاث الفضاء، لسنوات عديدة، تم إجراء عمليات رصد التوهجات بشكل رئيسي في النطاق البصري للإشعاع الكهرومغناطيسي: في خط الهيدروجين Ha وفي "الضوء الأبيض" (الطيف المستمر للإشعاع المرئي). أتاحت الملاحظات في الخطوط الحساسة مغناطيسيًا إنشاء علاقة وثيقة بين التوهجات والمجالات المغناطيسية على سطح الشمس (الغلاف الضوئي). غالبًا ما يكون التوهج مرئيًا كزيادة في سطوع الكروموسفير (الطبقة التي تقع مباشرة فوق الغلاف الضوئي) على شكل شريطين مضيئين يقعان في مناطق المجالات المغناطيسية ذات القطبية المعاكسة. وأكدت عمليات الرصد الراديوي هذا النمط، وهو أمر ذو أهمية أساسية لشرح آلية تفشي المرض. ومع ذلك، ظل فهمه على مستوى تجريبي بحت، وبدت النماذج النظرية (حتى الأكثر معقولية منها) غير مقنعة على الإطلاق (Earth and Universe, 1974, No. 4).

أرز. 1 - التوهج الشمسي (الأشعة السينية بقوة X5.7) تم تسجيله في 14 يوليو 2000 من القمرين الصناعيين TRACE و Yohkoh. يمكن رؤية ممر من حلقات التوهج: على اليسار بالأشعة فوق البنفسجية (195 أ)؛ في المركز - في الأشعة السينية الناعمة؛ على اليمين توجد مصادر إشعاع الأشعة السينية الصلبة (53 - 94 كيلو فولت)، وتقع على طول شرائط التوهج - قاعدة الممرات. NL - خط محايد للضوء.

بالفعل أظهرت الملاحظات الأولى خارج الغلاف الجوي باستخدام المركبات الفضائية أن التوهجات الشمسية هي ظاهرة إكليلية وليست ظاهرة كروموسفيرية. تشير عمليات الرصد الحديثة متعددة الأطوال الموجية للشمس من الفضاء والمراصد الأرضية إلى أن مصدر طاقة التوهج يقع فوق قوس من حلقات التوهج (خطوط ضوئية في الشكل الموجود على اليسار) في الإكليل، ويمكن ملاحظتها في الأشعة السينية الناعمة والأشعة فوق البنفسجية. يتم دعم الأروقة بواسطة شرائط مضيئة كروموسفيرية تقع على طولها جوانب مختلفةالخط الفاصل لقطبية المجال المغناطيسي الضوئي، أو الخط المحايد للغلاف الضوئي.

طاقة الفلاش

التوهج الشمسي هو أقوى مظاهر النشاط الشمسي. وتصل طاقة الشعلة الكبيرة إلى (1-3)×1032 إرج، وهي ما يقارب مائة ضعف الطاقة الحرارية التي يمكن الحصول عليها عن طريق حرق جميع الاحتياطيات المؤكدة من النفط والفحم على الأرض. يتم إطلاق هذه الطاقة العملاقة إلى الشمس في بضع دقائق وتتوافق مع متوسط ​​الطاقة (أثناء التوهج) البالغ 1029 إرج/ثانية. ومع ذلك، فإن هذا أقل من أجزاء من المائة من إجمالي طاقة الإشعاع الشمسي في النطاق البصري، أي ما يعادل 4x10 33 إرج/ثانية. ويسمى بالثابت الشمسي. ولذلك، أثناء التوهج لا توجد زيادة ملحوظة في لمعان الشمس. يمكن رؤية أكبرها فقط في الإشعاع البصري المستمر.

أين وكيف يحصل التوهج الشمسي على طاقته الهائلة؟

مصدر طاقة التوهج هو المجال المغناطيسي الموجود في الغلاف الجوي الشمسي. فهو يحدد شكل وطاقة المنطقة النشطة التي سيحدث فيها التوهج. هنا طاقة المجال أكبر بكثير من الطاقة الحرارية والحركية للبلازما. أثناء التوهج، تتحول طاقة المجال الزائدة بسرعة إلى طاقة جسيمية وتغيرات في البلازما. وتسمى العملية الفيزيائية التي تضمن هذا التحول بإعادة الاتصال المغناطيسي.

ما هو إعادة الاتصال؟

دعونا نفكر أبسط مثالمما يوضح ظاهرة إعادة الاتصال المغناطيسي. دع موصلين متوازيين يقعان على مسافة 2 لتر من بعضهما البعض. يتدفق كل من الموصلات كهرباء. يتكون المجال المغناطيسي لهذه التيارات من ثلاثة تدفقات مغناطيسية مختلفة. اثنان منهم - Ф 1 و Ф 2 - ينتميان إلى التيارات العلوية والسفلية على التوالي؛ يغطي كل خيط الموصل الخاص به. وهي تقع داخل الخط الفاصل للحقل A 1 A 2 (الفاصل)، والذي يشكل "الشكل ثمانية" مع نقطة التقاطع X. ويقع التدفق الثالث خارج الخط الفاصل. إنه ينتمي إلى كلا الموصلين في نفس الوقت.

إذا قمنا بتحريك كلا الموصلين تجاه بعضهما البعض بمقدار dl، فسيتم إعادة توزيع التدفقات المغناطيسية. سوف تنخفض التدفقات الخاصة لكل تيار بمقدار dФ، وسيزداد إجمالي تدفقها بنفس المقدار (التدفق المشترك Ф 1 " و Ф 2 "). وتسمى هذه العملية إعادة توصيل خط المجال المغناطيسي، أو ببساطة إعادة الاتصال المغناطيسي. يتم تنفيذها على النحو التالي. يقترب خطا مجال من النقطة X من أعلى وأسفل، ويندمجان معها ليشكلا فاصلا جديدا، ثم يتصلان ليشكلا خط مجال جديد يغطي كلا التيارين.

أرز. 2- المجال المغناطيسي لتيارين كهربائيين متوازيين نفس الحجمأنا:
أ) في لحظة البدايةوقت؛ أ 1 أ 2 - فاصلة؛ Ф 1 Ф 2 - التدفق المغناطيسي قبل إعادة التوصيل؛
A3 - خط المجال للتدفق المغناطيسي الكلي لتيارين؛
ب) بعد إزاحة الموصلات بمسافة dl لبعضها البعض. أ 1 أ 2 - فاصلة جديدة؛ Ф 1 Ф 2 - التدفق المغناطيسي المعاد توصيله. أصبح تدفقًا مشتركًا لتيارين. الخط X يسير بشكل عمودي على مستوى الرسم؛
ج) إعادة الاتصال المغناطيسي في البلازما. يتم عرض حالة وسيطة (ما قبل التوهج) مع طبقة حالية غير قابلة لإعادة الاتصال (إعادة الاتصال ببطء) CL.

دعونا نلاحظ أن إعادة الاتصال هذه في الفراغ، على الرغم من بساطتها، هي عملية فيزيائية حقيقية. ويمكن استنساخها بسهولة في المختبر. تؤدي إعادة توصيل التدفق المغناطيسي إلى توليد مجال كهربائي، يمكن تقدير حجمه عن طريق قسمة القيمة dФ على الوقت المميز لعملية إعادة الاتصال dt، أي وقت حركة الموصلات. سيعمل هذا المجال على تسريع الجسيم المشحون الموضوع بالقرب من النقطة X، وبشكل أكثر دقة، الخط X.

وتختلف بلازما الإكليل الشمسي عن الفراغ في موصليتها الكهربائية العالية جدًا. بمجرد ظهور المجال الكهربائي الناجم عن إعادة الاتصال E، فإنه يولد على الفور تيارًا كهربائيًا موجهًا على طول الخط X ويأخذ شكل طبقة تيار تتداخل مع عملية إعادة الاتصال. في البلازما عالية التوصيل، تجعل الطبقة الحالية عملية إعادة الاتصال بين التدفقات المغناطيسية المتفاعلة بطيئة جدًا. وهذا يؤدي إلى حقيقة أن جزءا كبيرا من طاقة التفاعل يتراكم في شكل طاقة مغناطيسية زائدة، وهي الطاقة المغناطيسية للطبقة الحالية.

الطبقات الحالية والمشاعل

في الحالة العامةإن صفيحة تيار إعادة التوصيل عبارة عن بنية بلازما مغناطيسية، ثنائية الأبعاد على الأقل، وكقاعدة عامة، ثنائية النطاق، حيث تتدفق البلازما داخل وخارج الطبقة في اتجاهات متعامدة. عادة (خاصة في ظل ظروف المجال المغناطيسي القوي) يكون عرض الطبقة (2ب) أكبر بكثير من سمكها (2أ). وهذا أمر مهم لأنه كلما اتسعت الطبقة الحالية، زادت الطاقة التي يمكن أن تتراكم في منطقة تفاعل التدفقات المغناطيسية. وفي الوقت نفسه، كلما زادت سماكة الطبقة، زاد معدل تبديد (فقدان) الطاقة المتراكمة. تشكل هذه الخصائص الأساسية لطبقة تيار إعادة التوصيل أساس نموذج التوهج الشمسي الذي اقترحه عالم الفيزياء الفلكية الروسي البارز إس.آي. سيروفاتسكي (1925-1979).

أرز. 3 - أبسط نموذجإعادة توصيل الطبقة الحالية - الطبقة المحايدة.
2в - عرض الطبقة؛ 2 أ - سمك الطبقة؛ تظهر الأسهم اتجاهات تدفق البلازما داخل وخارج الطبقة.

في الأبعاد الثلاثة الحقيقية، فقط في العقود الأخيرة، وبفضل الدراسات الفضائية للشمس، أصبح دور الخصائص الطوبولوجية للمجالات المغناطيسية واسعة النطاق وظواهر البلازما الحركية المشاركة في عملية إعادة الاتصال في التوهجات واضحًا.

"قوس قزح" و"البرق" على الشمس

في البداية، تم اعتبار تفاعل التدفقات المغناطيسية في الغلاف الجوي الشمسي فقط نتيجة لظهور مجال مغناطيسي جديد من تحت الغلاف الضوئي إلى الإكليل. يتفاعل التدفق المغناطيسي الجديد الصاعد في الغلاف الجوي الشمسي مع التدفق المغناطيسي القديم السابق. في الواقع، تفاعل التدفقات المغناطيسية في الغلاف الجوي الشمسي أكثر من ذلك بكثير ظاهرة عامة. وفي عام 1985، اقترح كاتب المقال نموذجًا يربط تدفقات البلازما الدوامة في الغلاف الضوئي مع ظهور خطوط مجال مغناطيسي خاصة - فواصل - في الإكليل. يظهر الفاصل فوق منحنى على شكل حرف S في الخط المحايد للغلاف الضوئي، مثل قوس قزح فوق منحنى النهر. تعتبر هذه الانحناءات نموذجية جدًا للرسومات المغناطيسية ذات التوهجات الكبيرة.

أرز. 4- نموذج للمجال المغناطيسي للمنطقة النشطة قبل التوهج. خط خاصالمجال المغناطيسي - الفاصل (X) الموجود أعلى المنعطف على شكل حرف S للخط المحايد للغلاف الضوئي (NL) يشبه قوس قزح فوق النهر. يؤدي تدفق دوامة بسرعة V في الغلاف الضوئي إلى تشويه الخط المحايد للغلاف الضوئي بحيث يأخذ شكل الحرف S. V_ - تيارات الغلاف الضوئي المتقاربة (موجهة نحو الخط المحايد)؛ الخامس|| - تيارات القص الضوئية (الموجهة على طول الخط المحايد). على اليمين الزاوية العليايوضح هيكل المجال في محيط الفاصل بالقرب من قمته: B_ - المكونات العرضية للمجال (متعامدة مع الفاصل)، B || - المكون الطولي للمجال (موجه على طول الفاصل).

من حيث بنية المجال، يختلف الفاصل عن الخط X فقط في أنه يحتوي على المكون الطولي للمجال المغناطيسي. إن وجود المجال الطولي B||، بالطبع، لا يمنع عملية إعادة الاتصال. هذا المكون موجود دائمًا داخل وخارج طبقة إعادة الاتصال الحالية المتكونة على طول الفاصل. ويؤثر على معدل إعادة اتصال المكونات العرضية للمجال B_ وبالتالي على قوة عملية تحويل طاقة المجال إلى طاقات حرارية وحركية للجزيئات. يتيح لنا ذلك فهم ميزات إطلاق الطاقة في التوهج الشمسي بشكل أفضل وشرحها بشكل أكثر دقة.

الوميض عبارة عن إعادة اتصال مغناطيسية سريعة تشبه صاعقة البرق العملاقة على طول الفاصل "قوس قزح". ويرتبط بقوة الحقل الكهربائي(أكثر من 10-30 فولت/سم) في طبقة تيار مضطرب عالية الحرارة (أكثر من 108 كلفن) (HTLC)، تحمل تيارًا كهربائيًا ضخمًا (حوالي 1011 أمبير).

إطلاق الطاقة الأولية

إن صورة التوهج بكل تنوعها وجمالها (انظر الصفحة 1 من الغلاف) هي نتيجة للإطلاق الأولي للطاقة في VTTTS. إن وجود عدة قنوات لإطلاق الطاقة في الطبقة الحالية (تدفقات البلازما، والإشعاع الحراري والكهرومغناطيسي، والجزيئات المتسارعة) يحدد تنوع العمليات الفيزيائية الناجمة عن التوهج في الغلاف الجوي الشمسي.

أرز. 5 - مشاعل يوم 15 أبريل 2002. تم الحصول على الصور بواسطة تلسكوب الأشعة السينية الموجود على القمر الصناعي RHESSI في نطاق الطاقة 10-25 كيلو فولت، وهو ما يتوافق مع الإشعاع الحراريالبلازما فائقة السخونة:
أ) مباشرة قبل مرحلة الاندفاع؛
ب) أثناء الزيادة النبضية في تدفق الأشعة السينية الصلبة؛
ج) بأقصى كثافة؛ يتوافق المصدر المتحرك للأعلى مع بداية طرد الكتلة الإكليلية (CME).

تتحرك خطوط المجال المغناطيسي المعاد توصيلها، جنبًا إلى جنب مع البلازما "فائقة الحرارة" (درجة حرارة الإلكترون أكبر من 3×10 7 كلفن) والجسيمات المتسارعة، من VTTTS بسرعات تصل إلى 103 كم/ثانية. اكتشف تلسكوب الأشعة السينية التابع للمرصد الفضائي RHESSI مصدرين لإشعاع الأشعة السينية الصلبة في الإكليل أثناء التوهج في 15 أبريل 2002. وكان أحدهما مرتفعًا فوق الطرف الشمسي. تتوافق حركتها الصاعدة مع أصل قذف الكتلة الإكليلية إلى الفضاء بين الكواكب. تم تسجيل هذا القذف بواسطة جهاز تصوير الإكليل في مركبة فضائية"سوهو" 16 أبريل 2002 (الأرض والكون، 2003، العدد 3). يقع المصدر الثاني لإشعاع الأشعة السينية الصلبة تحت الفاصل. التوزيع المكاني لطاقة الأشعة السينية الصلبة، وبالتالي التوزيع المكاني الأكبر درجات حرارة عاليةفي التوهج تتفق مع الافتراض بأن هناك بالفعل إعادة توصيل VTTTS بين المصادر.

التأثيرات "الثانوية" تحت قوس قزح

عندما تبرد البلازما شديدة الحرارة تدريجيًا، تصبح مرئية في الأشعة السينية الأكثر ليونة. في المنطقة الواقعة تحت الفاصل، تتحرك لأسفل وتلتقي ببلازما أخرى "ساخنة" (درجة حرارة الإلكترون أقل من أو حوالي 3x10 7 كلفن)، والتي تتدفق بسرعة إلى الأعلى، من الكروموسفير إلى الإكليل.

السبب وراء هذا التدفق الثانوي (ولكن ليس البسيط) هو أن التدفقات القوية للحرارة والجسيمات المتسارعة من VTTCS تنتشر بسرعة على طول خطوط المجال المغناطيسي المعاد توصيلها وتسخن على الفور الغلاف اللوني على جانبي الخط المحايد للغلاف الضوئي. هذه هي الطريقة التي تتشكل بها أزواج من شرائط التوهج، والتي يتم ملاحظتها في خطوط الكروموسفير المرئية وخطوط الأشعة فوق البنفسجية للطبقة الانتقالية بين الإكليل والكروموسفير. الطبقات العليا من الغلاف الجوي، التي يتم تسخينها إلى درجات حرارة عالية، "تتبخر" في الإكليل. تأثير التوسع السريعيمكن رؤية بلازما الكروموسفير الساخنة في الإكليل بوضوح الأشعة السينية. "التبخر الكروموسفيري" (كما تسمى هذه الظاهرة)، جنبا إلى جنب مع البلازما المتدفقة من الطبقة الحالية، يولد أروقة من حلقات التوهج: طويلة أو قصيرة (كما في توهج 15 أبريل 2002).

أرز. 6 - التوهج الشمسي العملاق (نقطة الأشعة السينية X17) 4 نوفمبر 2003. يمكن رؤية ممر حلقات التوهج في الإكليل بوضوح. تم الحصول على الصورة في خطوط الأشعة فوق البنفسجية القصوى 171 A باستخدام تلسكوب الأشعة فوق البنفسجية للمركبة الفضائية TRACE.

كما ذكرنا من قبل، تحتوي الأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية على جزء مهم إجمالي الطاقةالتوهجات، وهي التي تؤثر على الطبقات العليا من الغلاف الجوي للأرض. ليس من المستغرب أن تؤثر التدفقات الضخمة من نفس الإشعاع أيضًا على الغلاف الجوي للشمس (الأرض والكون، 1978، رقم 1): الكروموسفير والغلاف الضوئي، مما يسبب التسخين والتأين الإضافي للبلازما الشمسية. ولسوء الحظ، فإن دقة الملاحظات الحديثة ليست كافية بعد لدراسة مثل هذه التأثيرات الدقيقة.

تعتبر دراسة الظواهر الثانوية ذات أهمية أساسية لمقارنة نتائج نظرية التوهج مع الملاحظات، حيث أن عواقب إطلاق الطاقة الأولية هي الأكثر وضوحًا: على سبيل المثال، bremsstrahlung للإلكترونات المتسارعة في الكروموسفير يجعل شرائط التوهج مرئية في الغلاف الجوي الصلب. الأشعة السينية.

يعد الانبعاث البصري للتوهج جزءًا من الاستجابة الهيدروديناميكية المعقدة للكروموسفير والغلاف الضوئي للتسخين النبضي بواسطة حزم قوية من الجسيمات المشحونة وتدفقات الحرارة والإشعاع الكهرومغناطيسي الصلب. لسوء الحظ، لا توجد حتى الآن تنبؤات نظرية لا لبس فيها تتعلق بهذا الإشعاع البصري. الصورة المادية "للاستجابة" معقدة للغاية. لم يتم تحقيق التقدم إلا في المحاكاة العددية للتسخين النبضي للكروموسفير بواسطة حزم الإلكترون. كشفت حسابات الكمبيوتر عن سمات محددة لمرحلة نبض التوهج: تكوين الصدمات والموجات الحرارية ذات السعة الكبيرة، والفرق بين درجة حرارة الإلكترون ودرجة حرارة الأيون، والأشعة فوق البنفسجية القوية في خطوط الطبقة الانتقالية. ومع ذلك، بشكل عام، حتى ضمن هذه الصياغة المحدودة لمشكلة الاستجابة، لا يزال هناك الكثير مما يتعين القيام به لضمان مقارنة نتائج الحسابات والملاحظات.

أرز. 7 - التوهج المسجل في 23 يوليو 2003. تتساقط جزيئات موجبة وسالبة ذات طاقات مختلفة من الطبقة الحالية إلى الغلاف الجوي في الكروموسفير في مناطق مختلفة. تم الحصول على الصورة من خلال تركيب الصور التي التقطتها المركبة الفضائية TRACE و RHESSI. تم الحصول على توزيع الخلفية الخضراء من عمليات رصد الأشعة فوق البنفسجية من القمر الصناعي TRACE بعد 90 مترًا من التوهج؛ تظهر حلقات ما بعد التوهج في الهالة (باللون الأسود).

أول ملاحظات مكانية لتوهجات أشعة جاما مرصد الفضاءأظهر RHESSI أن الإلكترونات المتسارعة والأيونات المتسارعة تغزو الغلاف اللوني في مناطق مختلفة. هذا الجديد حقيقة رصديةعلى الرغم من أن الأمر يحتاج إلى مزيد من الدراسة التفصيلية، في المخطط العاميتوافق مع افتراض التسارع الأولي للجزيئات بواسطة المجال الكهربائي في إعادة توصيل VTTTS. يتم تسريع الجسيمات المشحونة بشكل إيجابي وسالب بواسطة مجال كهربائي واسع النطاق في اتجاهين متعاكسين، وبالتالي، تسقط من الورقة الحالية إلى الكروموسفير على طول خطوط المجال المغناطيسي المختلفة. ولسوء الحظ، فإن الحسابات النظرية الدقيقة للتأثير ليست متاحة بعد.

قبل التفشي

ما الذي يسبق تفشي المرض؟ في أي وقت يحدث ذلك؟ دعونا نفكر في هذه الأسئلة باستخدام مثال نموذج "قوس قزح"، الذي يتم تطويره في قسم الفيزياء الشمسية بجامعة SAI MSU.
لنبدأ بعملية تراكم الطاقة قبل اندلاع المرض. العوامل الرئيسية هنا هي التدفقات البطيئة لبلازما الغلاف الضوئي المجالات المغناطيسية. عادةً ما تسمى التدفقات الضوئية الموجهة نحو الخط المحايد بالتدفقات المتقاربة، وتسمى التدفقات على طوله بالتدفقات القصية.

من الواضح أن التدفقات المتقاربة تميل إلى ضغط بلازما الغلاف الضوئي و"تجميد" المجال المغناطيسي بداخلها (يتحرك مع البلازما) بالقرب من الخط المحايد. يؤدي هذا إلى تكوين طبقة تيار يتم إعادة توصيلها ببطء على طول الفاصل. في هذه الحالة، يكتسب المجال المغناطيسي طاقة مغناطيسية زائدة للطبقة الحالية. تعمل تيارات القص في الغلاف الضوئي على تمديد خطوط المجال المغناطيسي في الإكليل في اتجاه موازٍ للفاصل.

يُطلق على إجمالي الطاقة المغناطيسية الزائدة في الإكليل، الناتجة عن تدفقات البلازما في الغلاف الضوئي، اسم "الطاقة المغناطيسية الحرة". هذه الطاقة هي التي "تنطلق" كليًا أو جزئيًا أثناء التوهج، وبشكل أكثر دقة، تتحول من طاقة المجال إلى طاقة حرارية و الطاقة الحركيةجزيئات البلازما الشمسية.

كيف يحدث تفشي المرض؟

يفترض نموذج قوس قزح أن عملية إعادة الاتصال السريع، أي إطلاق الطاقة الأولية في التوهج، تبدأ عند الفاصل بالقرب من قمته.

أثناء عملية إعادة توصيل الزوج الأول من خطوط المجال، أ خط جديد. في هذه الحالة، يحدث تحويل سريع للجزء المقابل من طاقة المجال المغناطيسي إلى طاقة جزيئات البلازما. تسارع الجزيئات للغاية وقت قصيريطير على طول خط المجال المعاد توصيله إلى قواعده في الغلاف اللوني. هنا يتخلون عن طاقتهم: إنهم يبطئون ويسخنون بلازما الكروموسفير، مما يولد زوجًا من "النقاط المضيئة" تسمى "نواة انبعاث التوهج".

أرز. 8- هذا هو شكل المجال المغناطيسي قبل التوهج:
أ) الخطوط المغناطيسية f 1 و f 1 "هي الأقرب إلى الورقة الحالية (RCL).
يتم إعادة الاتصال أولاً في بداية تفشي المرض.
ب) أثناء التوهج في لحظة إعادة الاتصال السريع للمجال المغناطيسي.
f 2 و f 2 " هما خطان مغناطيسيان جديدان تم إعادة توصيلهما.
P a وP b هما نواة انبعاث مضيئة. تظهر عمليات النزوح الواضحة بواسطة الأسهم الخضراء.

تؤدي إعادة توصيل الزوج التالي من خطوط المجال المغناطيسي بسرعة إلى إنشاء خط مجال آخر و زوج جديدالنقاط الساطعة. وبالنسبة لراصد على الأرض أو على محطة فضائية، يبدو أن نواة التوهج تتحرك تجاه بعضها البعض.

في الواقع، في حالة التوهج، تتضمن عملية إعادة الاتصال، بالطبع، ليس خطين للمجال، بل خطين الفيض المغناطيسيوالتي تتفاعل مع بعضها البعض ليس عند نقطة واحدة، ولكن على طول الفاصل بأكمله. لذلك، لا يتم إنشاء إعادة الاتصال اثنين النقاط الساطعةفي الكروموسفير، ولكن شريطين متوهجين.

يشرح نموذج قوس قزح وجود تأثيرين في نمط التوهج المرصود. أولاً، يجب أن تتحرك شرائط التوهج في اتجاهين متعاكسين من الخط المحايد للغلاف الضوئي أثناء التوهج. ثانيًا، يمكن للأجزاء الأكثر سطوعًا من شرائط التوهج أن تتحرك تجاه بعضها البعض إذا تم إطلاق الطاقة المغناطيسية المتراكمة بسبب تدفقات القص من بلازما الغلاف الضوئي الموازية للخط المحايد.

وبطبيعة الحال، فإن التوهجات الشمسية الحقيقية ليست متناظرة مثل الهياكل النموذجية المبسطة. في المناطق النشطة من الشمس، يميل أحد قطبي المجال المغناطيسي في الغلاف الضوئي إلى السيطرة على الآخر. ومع ذلك، فإن نموذج قوس قزح - أساس جيدلمقارنة نظرية إعادة اتصال التوهج مع الملاحظات الحديثة ذات الأطوال الموجية المتعددة لها.

أرز. 9 - التوهج (درجة الأشعة السينية X5.7) 14 يوليو 2000. يظهر هنا موضع مصدر الانبعاث الأكثر سطوعًا، K1، في النطاق 53-93 كيلو فولت، وفقًا لبيانات من تلسكوب الأشعة السينية الصلبة HXT الموجود على سطح القمر. القمر الصناعي Yohkoh في البداية (الخطوط الصفراء) وفي النهاية (الخطوط الزرقاء) لانفجار من الأشعة السينية الصلبة. السهم الأخضر - إزاحة النقطه الوسطى للإشعاع C، خلال وقت الانفجار الذي يبلغ حوالي 20 ثانية. يُظهر السهم الأحمر حركة أكبر البقع الشمسية P1 خلال اليومين السابقين للتوهج. يتكون من جزأين: الحركة نحو الخط المحايد المبسط SNL والحركة على طوله.

أثناء التوهج، يحدث "استرخاء الضغط" السريع للمجال المغناطيسي في الإكليل. تمامًا كما يطلق الزناد زنبركًا مضغوطًا، فإن إعادة الاتصال أثناء التوهج تضمن أن طاقة المجال الزائدة المتراكمة في المنطقة النشطة من الشمس يتم تحويلها بسرعة إلى طاقة حرارية وحركية للجسيمات.

آفاق دراسة تفشي المرض

تعد دراسة التوهجات الشمسية ضرورية لإنشاء توقعات علمية وموثوقة لحالة الإشعاع في الفضاء القريب. في هذا مشكلة عمليةنظريات الفلاش. ومع ذلك، هناك شيء آخر مهم. ويجب دراسة التوهجات الشمسية لفهم ظواهر التوهج المختلفة في البلازما الكونية. على عكس التوهجات الشمسية في النجوم الأخرى، بالإضافة إلى العديد من الظواهر غير الثابتة المشابهة (أو المشابهة ظاهريًا) في الكون، فإن التوهجات الشمسية يمكن الوصول إليها من خلال الدراسة الأكثر شمولاً في النطاق الكهرومغناطيسي بأكمله تقريبًا - بدءًا من موجات الراديو التي يبلغ طولها كيلومترًا وحتى موجات جاما الصلبة أشعة. إن فيزياء التوهجات الشمسية هي نوع من المقطع العرضي عبر العديد من مجالات الفيزياء الحديثة: من النظرية الحركية للبلازما إلى فيزياء الجسيمات عالية الطاقة.

تتيح عمليات الرصد الفضائية الحديثة رؤية ظهور وتطور التوهج الشمسي في الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية بدقة مكانية وزمانية والطيفية عالية. إن التدفق الهائل لبيانات الرصد حول التوهجات والظواهر التي تسببها في الغلاف الجوي الشمسي والفضاء بين الكواكب والغلاف المغناطيسي والغلاف الجوي للأرض يجعل من الممكن التحقق بعناية من جميع نتائج النمذجة النظرية والمختبرية للتوهجات.

في 6 سبتمبر، وقع حدثان على الشمس ومضات قوية، والثاني تبين أنه الأقوى منذ 12 عاما، منذ عام 2005. تسبب هذا الحدث في انقطاع الاتصالات اللاسلكية واستقبال إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) على الجانب النهاري من الأرض، والذي استمر لمدة ساعة تقريبًا.

ومع ذلك، فإن المشاكل الرئيسية لا تزال تنتظرنا

التوهجات الشمسية - أحداث كارثيةعلى سطح الشمس، والناجمة عن إعادة الاتصال (إعادة الاتصال) المغناطيسي خطوط الكهرباء"مجمدة" إلى بلازما شمسية. في مرحلة ما، تنكسر خطوط المجال المغناطيسي الملتوية للغاية وتعيد الاتصال في تكوين جديد، مما يطلق كمية هائلة من الطاقة،

إنتاج تسخين إضافي لأقرب أقسام الغلاف الجوي الشمسي وتسريع الجسيمات المشحونة إلى سرعات قريبة من الضوء.

البلازما الشمسية عبارة عن غاز من الجسيمات المشحونة كهربائيًا، وبالتالي، لها مجال مغناطيسي خاص بها، كما أن المجالات المغناطيسية الشمسية والمجالات المغناطيسية للبلازما متسقة مع بعضها البعض. وعندما تطرد البلازما من الشمس تنتهي الخطوط المغناطيسيةتبقى "ملتصقة" بالسطح. ونتيجة لذلك، يتم تمديد الخطوط المغناطيسية بشكل كبير حتى تنفصل أخيرًا عن التوتر (مثل الشريط المطاطي الذي تم تمديده كثيرًا) وإعادة الاتصال، وتشكيل تكوين جديد يحتوي على طاقة أقل - في الواقع، تسمى هذه العملية بالمجال المغناطيسي لإعادة توصيل الخط .

اعتمادا على شدة التوهجات الشمسية، يتم تصنيفها، وفي في هذه الحالةنحن نتحدث عن أقوى ومضات - الفئة X.

الطاقة المنبعثة خلال مثل هذه التوهجات تعادل انفجارات مليارات الميغا طن من القنابل الهيدروجينية.

حدث مصنف على أنه X2.2 وقع في الساعة 11:57، ووقع حدث أقوى، X9.3، بعد ثلاث ساعات فقط في الساعة 14:53 (انظر الموقع الإلكتروني مختبر علم الفلك الشمسي بالأشعة السينية التابع لمعهد ليبيديف الفيزيائي)

أقوى توهج شمسي تم تسجيله في العصر الحديثحدث في 4 نوفمبر 2003، وتم تصنيفه على أنه X28 (لم تكن عواقبه كارثية، حيث لم يكن القذف موجهًا مباشرة إلى الأرض).

ويمكن أيضًا أن تكون التوهجات الشمسية الشديدة مصحوبة بانبعاثات قوية للمادة من الإكليل الشمسي، وهو ما يسمى بالانبعاثات الكتلية الإكليلية. وهذه ظاهرة مختلفة قليلا؛ بالنسبة للأرض، يمكن أن تشكل خطرا أكبر أو أقل، اعتمادا على ما إذا كان الانبعاث موجها مباشرة إلى كوكبنا. على أية حال، فإن عواقب هذه الانبعاثات تظهر بعد 1-3 أيام. إنه على وشكحوالي مليارات الأطنان من المادة تطير بسرعة مئات الكيلومترات في الثانية.

وعندما يصل الانبعاث إلى محيط كوكبنا، تبدأ الجسيمات المشحونة بالتفاعل مع غلافه المغناطيسي، مما يتسبب في تدهوره. مناخ الفضاء" تسبب الجسيمات المتساقطة على طول الخطوط المغناطيسية الشفق القطبي في خطوط العرض المعتدلة، وتؤدي العواصف المغناطيسية إلى تعطيل الأقمار الصناعية ومعدات الاتصالات على الأرض، وتفاقم الظروف لانتشار موجات الراديو، ويعاني الأشخاص الذين يعتمدون على الطقس من الصداع.

وينصح المراقبون، وخاصة في مناطق خطوط العرض العليا، بمراقبة السماء في الأيام المقبلة لمشاهدة أحداث شفقية مهيبة بشكل خاص.

بالإضافة إلى ذلك، لا يزال بإمكان الشمس نفسها أن تعطي بؤرة جديدة وتندلع في توهجات جديدة. أنتجت نفس مجموعة البقع الشمسية التي تسببت في توهجات يوم الأربعاء - والتي يشير إليها العلماء بالمنطقة النشطة 2673 - يوم الثلاثاء توهجًا معتدلًا من الفئة M يمكنه أيضًا توليد الشفق القطبي.

ومع ذلك، فإن الأحداث الحالية بعيدة كل البعد عن ما يسمى بحدث كارينغتون - وهو الأقوى في تاريخ الملاحظات بأكمله. العاصفة الجيومغناطيسيةالتي اندلعت عام 1859. في الفترة من 28 أغسطس إلى 2 سبتمبر، لوحظت العديد من البقع والتوهجات على الشمس. ورصد عالم الفلك البريطاني ريتشارد كارينغتون أقوى هذه الكواكب في الأول من سبتمبر/أيلول، والذي ربما تسبب في قذف كتلة إكليلية كبيرة وصلت إلى الأرض في وقت قياسي قدره 18 ساعة. وللأسف لم تكن هناك أجهزة حديثة في ذلك الوقت، ولكن العواقب كانت واضحة للجميع حتى بدونها -

من الشفق القطبي الشديد بالقرب من خط الاستواء إلى أسلاك التلغراف المتلألئة.

وما يثير الدهشة هو أن الأحداث الجارية تجري على خلفية انخفاض النشاط الشمسي، عندما تكتمل الدورة الطبيعية البالغة 11 عاما، عندما يتناقص عدد البقع الشمسية. ومع ذلك، يذكرنا العديد من العلماء أنه خلال فترة انخفاض النشاط غالبًا ما تحدث أقوى الفاشيات، والتي تندلع كما لو كانت في النهاية.

وقال في مقابلة: "كانت الأحداث الحالية مصحوبة بانبعاث راديوي مكثف، مما يشير إلى احتمال حدوث قذفات إكليلية جماعية". العلمية الأمريكيةروب ستينبيرج من مركز التنبؤ بالطقس الفضائي (SWPC). "ومع ذلك، علينا الانتظار حتى نحصل على صور إضافية للإكليل تلتقط هذا الحدث." ومن ثم سيكون من الممكن إعطاء إجابة نهائية.