Невооруженным глазом Солнце излучает энергию в постоянном устойчивом состоянии, неизменном в истории человечества. (Не смотрите на Солнце невооруженным глазом!) Но телескопы, настроенные на разные части электромагнитного спектра, раскрывают истинную природу Солнца: движущийся, динамический плазменный шар с бурной жизнью. И эта динамическая магнитная турбулентность создает космическую погоду.
Космическая погода по большей части невидима для нас, но часть, которую мы можем видеть, является одним из самых потрясающих проявлений природы - полярных сияний. Полярные сияния запускаются, когда энергетический материал от Солнца врезается в магнитное поле Земли. Результатом являются мерцающие, смещающиеся полосы цвета, наблюдаемые в северных и южных широтах, также известные как северное и южное сияние.
Есть две вещи, которые могут вызвать полярные сияния, но обе начинаются с Солнца. Первый связан с солнечными вспышками. Высокоактивные области на поверхности Солнца производят больше солнечных вспышек, которые являются внезапным, локальным увеличением яркости Солнца. Часто, но не всегда, солнечная вспышка сочетается с выбросом корональной массы (CME).
Выброс корональной массы - это выброс вещества и электромагнитного излучения в космос. Эта намагниченная плазма состоит в основном из протонов и электронов. Выброс CME часто просто рассеивается в пространстве, но не всегда. Если оно направлено в направлении Земли, скорее всего, мы получим повышенную активность сияния.
Вторая причина полярных сияний - корональные дыры на поверхности Солнца. Корональная дыра - это область на поверхности Солнца, более холодная и менее плотная, чем окружающие области. Корональные дыры являются источником быстро движущихся потоков материала от Солнца.
Будь то из активной области на Солнце, полной солнечных вспышек, или из корональной дыры, результат один и тот же. Когда разряды от Солнца ударяют заряженные частицы в нашей собственной магнитосфере с достаточной силой, обе могут быть втянуты в нашу верхнюю атмосферу. Когда они достигают атмосферы, они отдают свою энергию. Это заставляет составляющие в нашей атмосфере излучать свет. Любой, кто был свидетелем сияния, знает, насколько ярким может быть этот свет. Меняющиеся и мерцающие узоры света завораживают.
Полярные сияния происходят в области, называемой авроральным овалом, который смещен в сторону ночной стороны Земли. Этот овал расширяется за счет более сильного солнечного излучения. Поэтому, когда мы наблюдаем за повышением активности поверхности Солнца, мы часто можем предсказать более яркие сияния, которые будут более заметны в южных широтах из-за расширения аврорального овала.
Нечто, происходящее на поверхности Солнца в последние пару дней, может сигнализировать об увеличении полярных сияний на Земле сегодня вечером и завтра (28, 29 марта). Особенность, называемая трансэкваториальной корональной дырой, обращена к Земле, что может означать, что сильный солнечный ветер собирается ударить нас. Если это так, посмотрите на север или юг ночью, в зависимости от того, где вы живете, чтобы увидеть полярные сияния.
Конечно, полярные сияния - это только один аспект космической погоды. Они как радуга, потому что они очень красивые и безвредные. Но космическая погода может быть гораздо более мощной и может производить гораздо более сильные эффекты, чем простые полярные сияния. Вот почему мы все больше пытаемся предсказывать космическую погоду, наблюдая за Солнцем.
Достаточно мощная солнечная буря может создать СМЕ, достаточно сильную, чтобы повредить такие вещи, как энергосистемы, навигационные системы, системы связи и спутники. Событие в Каррингтоне в 1859 году было одним из таких событий. Он произвел одну из крупнейших солнечных бурь за всю историю наблюдений.
Этот шторм произошел 1 и 2 сентября 1859 года. Ему предшествовало увеличение солнечных пятен, и астрономы наблюдали вспышку, сопровождающую CME. Полярные сияния, вызванные этим штормом, были замечены на юге до Карибского моря
Та же самая буря сегодня, в нашем современном технологическом мире, приведет к хаосу. В 2012 году мы почти выяснили, насколько разрушительным может быть шторм такого масштаба. Пара CME, столь же мощных, как и событие Каррингтона, подошла к Земле, но едва не пропустила нас.
Мы многое узнали о Солнце и солнечных бурях с 1859 года. Теперь мы знаем, что деятельность Солнца носит циклический характер. Каждые 11 лет Солнце проходит свой цикл от солнечного максимума до солнечного минимума. Максимум и минимум соответствуют периодам максимальной активности пятен и минимальной активности пятен. 11-летний цикл идет от минимума до минимума. Когда активность Солнца минимальна в цикле, большинство CME происходят из корональных дыр.
Обсерватория солнечной динамики (SDO) НАСА и объединенная солнечная и гелиосферная обсерватория ESA / NASA (SOHO) являются космическими обсерваториями, в задачу которых входит изучение Солнца. SDO фокусируется на Солнце и его магнитном поле, а также на том, как изменения влияют на жизнь на Земле и наши технологические системы. SOHO изучает структуру и поведение солнечного интерьера, а также как вырабатывается солнечный ветер.
Несколько различных веб-сайтов позволяют любому узнать о поведении Солнца и посмотреть, какая космическая погода может возникнуть у нас. Центр прогнозирования космической погоды NOAA располагает массивом данных и визуализаций, которые помогут понять, что происходит с Солнцем. Прокрутите вниз до прогноза Авроры, чтобы увидеть визуализацию ожидаемой авроральной активности.
На сайте космической погоды НАСА содержатся всевозможные новости о миссиях и открытиях НАСА в области космической погоды. SpaceWeatherLive.com - это сайт для добровольцев, который предоставляет информацию о космической погоде в режиме реального времени. Вы даже можете зарегистрироваться, чтобы получать оповещения о предстоящих сияниях и другой солнечной активности.
