Разве не было бы замечательно, если бы физики Солнца могли предсказывать солнечные бури так же, как метеоролог предсказывал ураганы? Ну, теперь, возможно, они могут. Две обсерватории STEREO НАСА сделали первые трехмерные измерения солнечных взрывов, известных как выбросы корональной массы (CME), позволяя ученым увидеть их размер и форму и изобразить их, когда они путешествуют приблизительно на 93 миллиона миль от Солнца до Земли. С помощью STEREO ученые теперь могут снимать изображения солнечных штормов и проводить измерения их магнитных полей в реальном времени, почти так же, как спутники позволяют синоптикам наблюдать развитие урагана. Извержения из внешней атмосферы Солнца, или короны, могут нанести ущерб спутникам (и астронавтам) на орбите или вызвать большие токи в энергосистемах на Земле, что может привести к сбоям питания или отключению электроэнергии.
«Теперь мы можем видеть CME с момента, когда он покидает поверхность Солнца, до того, как он достигает Земли, и мы можем реконструировать событие в 3D непосредственно по изображениям», - сказал Ангелос Вурлидас, физик по солнечным исследованиям в Военно-морской исследовательской лаборатории в Вашингтоне, и научный сотрудник по исследованию корональных и гелиосферных исследований Солнца и Земли на борту СТЕРЕО. В приведенном выше видео посмотрите некоторые трехмерные изображения и услышите, как Вурлидас рассказывает о новых находках.
[/ Подпись]
CME выбрасывают миллиарды тонн плазмы в космос со скоростью тысячи миль в час и несут с собой часть солнечного магнитного поля. Эти облака солнечной бури создают ударную волну и большое, движущееся возмущение в солнечной системе. Шок может ускорить некоторые частицы в космосе до высоких энергий, формы «солнечных космических лучей», которые могут быть опасными для космических кораблей и астронавтов. Материал CME, который поступает несколько дней спустя, может нарушить магнитное поле Земли, или магнитосферу, и верхние слои атмосферы.
STEREO состоит из двух почти идентичных обсерваторий, которые проводят одновременные наблюдения CME с двух разных точек обзора. Одна обсерватория "ведет" Землю на своей орбите вокруг Солнца, а другая обсерватория "следит" за планетой. Две точки обзора STEREO обеспечивают уникальную картину анатомии солнечной бури, которая развивается и движется к Земле. Как только CME прибывает на орбиту Земли, датчики на спутниках проводят измерения на месте облака солнечной бури, обеспечивая «наземную правду» между тем, что было видно на расстоянии, и тем, что реально внутри CME.
Эта комбинация предоставляет физикам-солнечникам наиболее полное на сегодняшний день понимание внутренней работы этих штормов. Это также представляет собой большой шаг к предсказанию того, когда и как будет ощущаться воздействие на Землю. Угол разноса между спутниками позволяет исследователям отслеживать CME в трех измерениях, что они делали несколько раз за последние несколько лет, научившись использовать этот новый инструмент космической погоды.
«Измерения на месте, полученные с помощью STEREO и других околоземных космических аппаратов, связывают физические свойства убегающей СМЕ с удаленными изображениями», - сказала Антуанетта «Тони» Галвин, физик по солнечной энергии в Университете Нью-Гемпшира и главный исследователь по STEREO. Инструмент плазменной и супертермальной ионной композиции (ПЛАСТИК). «Это помогает нам понять, как сформировалась внутренняя структура CME, и лучше прогнозировать ее влияние на Землю».
До сих пор CME можно было снимать вблизи Солнца, но следующие измерения должны были ждать, пока облако CME не прибыло на Землю три-семь дней спустя. Изображения и измерения STEREO в реальном времени дают ученым огромное количество информации - скорость, направление и скорость - дней CME раньше, чем с помощью предыдущих методов. В результате у энергетических компаний и операторов спутниковой связи остается больше времени для подготовки к потенциально разрушительным солнечным бурям.
Подобно тому, как разрушительная сила урагана зависит от его направления, размера и скорости, серьезность воздействия CME зависит от его размера и скорости, а также от того, наносит ли он прямой или наклонный удар по орбите Земли.
CMEs нарушают пространство, в котором доминирует магнитное поле Земли. Нарушения в магнитосфере могут вызвать ярко окрашенные танцующие огни, известные как полярные сияния, или северное и южное сияние. Хотя эти дисплеи безвредны, они указывают на то, что верхние слои атмосферы и ионосфера Земли находятся в смятении.
Солнечные бури могут мешать связи между наземными станциями и спутниками, пилотами самолетов и астронавтами. Радиошум от шторма также может нарушить работу сотового телефона. Возмущения в ионосфере, вызванные CME, могут исказить точность навигации по глобальной системе позиционирования (GPS) и, в крайних случаях, вызвать паразитные электрические токи в длинных кабелях и силовых трансформаторах на земле.
Два космических корабля STEREO были запущены 25 октября 2006 года на орбиту Земли вокруг Солнца.
Источники: НАСА, АПЛ
