უახლესი მზის აფეთქების შედეგები. მზეზე სამი ძლიერი აფეთქება საფრთხეს უქმნის დედამიწას

1859 წლის 1 სექტემბერს, ორმა ინგლისელმა ასტრონომმა - რიჩარდ კარინგტონმა და ს. ჰოჯსონმა, რომლებიც დამოუკიდებლად აკვირდებოდნენ მზეს თეთრ შუქზე, დაინახეს რაღაც ელვის მსგავსი მოულოდნელად მზის ლაქების ერთ ჯგუფს შორის. ეს იყო მზეზე ახალი, ჯერ კიდევ უცნობი ფენომენის პირველი დაკვირვება; მოგვიანებით მან მიიღო სახელი აფეთქება მზეზე.

რა არის მზის აფეთქება? მოკლედ, ეს არის მზეზე ძლიერი აფეთქება, რის შედეგადაც მზის ატმოსფეროს შეზღუდულ მოცულობაში დაგროვილი კოლოსალური ენერგია სწრაფად გამოიყოფა.

ყველაზე ხშირად, აფეთქებები ხდება ნეიტრალურ ადგილებშიმდებარეობს საპირისპირო პოლარობის დიდ ლაქებს შორის. როგორც წესი, ფლეშის განვითარება იწყება სიკაშკაშის უეცარი ზრდით სროლის ბალიშები- უფრო კაშკაშა და, შესაბამისად, უფრო ცხელი, ფოტოსფეროს უბნები. შემდეგ ხდება კატასტროფული აფეთქება, რომლის დროსაც მზის პლაზმა თბება 40-100 მილიონ კ.-მდე. დღის სინათლის „რადიო ხმაში“ და მზის აჩქარებული სხეულების (ნაწილაკების) გამოსხივებაში. და ზოგიერთი ყველაზე მძლავრი აფეთქება კი წარმოქმნის მზის კოსმოსურ სხივებს, რომელთა პროტონები სინათლის სიჩქარის ნახევარს უდრის სიჩქარეს. ასეთ ნაწილაკებს მომაკვდინებელი ენერგია აქვთ. მათ შეუძლიათ თითქმის შეუფერხებლად შეაღწიონ კოსმოსური ხომალდიდა ანადგურებს ცოცხალი ორგანიზმის უჯრედებს. ამიტომ, მზის კოსმოსურმა სხივებმა შეიძლება სერიოზული საფრთხე შეუქმნას ეკიპაჟს, რომელიც ფრენის დროს მოულოდნელი ციმციმის შედეგად დაიჭირეს.

ამრიგად, მზის ანთებები ასხივებენ რადიაციას სახით ელექტრომაგნიტური ტალღებიდა მატერიის ნაწილაკების სახით. მოგება ელექტრომაგნიტური რადიაციახდება ფართო არჩევანიტალღის სიგრძე - მძიმე რენტგენიდან და გამა სხივებიდან კილომეტრიან რადიოტალღებამდე. ამ შემთხვევაში, ხილული გამოსხივების მთლიანი ნაკადი ყოველთვის რჩება მუდმივი პროცენტის ფრაქციის ფარგლებში. . სუსტი ანთებები მზეზე თითქმის ყოველთვის ხდება, დიდი კი - რამდენიმე თვეში ერთხელ. მაგრამ მზის მაქსიმალური აქტივობის წლების განმავლობაში, მზის დიდი აფეთქებები თვეში რამდენჯერმე ხდება. როგორც წესი, პატარა ციმციმი გრძელდება 5-დან 10 წუთამდე; ყველაზე ძლიერი - რამდენიმე საათი. ამ დროის განმავლობაში, 10 მილიარდ ტონამდე წონის პლაზმური ღრუბელი გამოიდევნება მზის მახლობლად მდებარე სივრცეში და გამოიყოფა ენერგია, რომელიც ექვივალენტურია ათობით ან თუნდაც ასობით მილიონი წყალბადის ბომბის აფეთქების! ამასთან, ყველაზე დიდი აფეთქებების ძალაც კი არ აღემატება მზის მთლიანი გამოსხივების სიმძლავრის მეასედი პროცენტს. მაშასადამე, აფეთქების დროს ჩვენი დღის შუქის შესამჩნევი მატება არ შეინიშნება.

ამერიკულ ორბიტალურ სადგურ Skylab-ზე პირველი ეკიპაჟის ფრენისას (1973 წლის მაისი-ივნისი) შესაძლებელი გახდა შუქის გადაღება რკინის ორთქლის შუქზე 17 მილიონი K ტემპერატურაზე, რომელიც უფრო ცხელი უნდა იყოს, ვიდრე ცენტრში. მზის თერმობირთვული რეაქტორი. Და ში ბოლო წლებიგამა გამოსხივების პულსები დაფიქსირდა რამდენიმე აფეთქებიდან.

ასეთი იმპულსები, ალბათ, მათი წარმოშობის მიზეზია ელექტრონ-პოზიტრონის წყვილების განადგურება. პოზიტრონი, როგორც ცნობილია, არის ელექტრონის ანტინაწილაკი. მას აქვს იგივე მასა, რაც ელექტრონს, მაგრამ დაჯილდოებულია საპირისპიროდ ელექტრული მუხტი. როდესაც ელექტრონი და პოზიტრონი ერთმანეთს ეჯახებიან, როგორც ეს შეიძლება მოხდეს მზის ანთებების დროს, ისინი მაშინვე ნადგურდებიან და გადაიქცევიან გამა სხივების ორ ფოტონად.

ნებისმიერი გაცხელებული სხეულის მსგავსად, მზეც განუწყვეტლივ ასხივებს რადიოტალღებს. წყნარი მზისგან თერმული რადიო გამოსხივება, როდესაც მასზე არ არის ლაქები ან ანთებები, გამუდმებით გამოდის ქრომოსფეროდან მილიმეტრულ და სანტიმეტრ ტალღებზე, ხოლო კორონიდან მეტრიან ტალღებზე. მაგრამ როგორც კი დიდი ლაქები ჩნდება, ხდება აფეთქება, ჩნდება ძლიერი რადიო აფეთქებები მშვიდი რადიოემისიის ფონზე... შემდეგ კი მზის რადიოემისია მკვეთრად იზრდება ათასობით, ან თუნდაც მილიონჯერ!

მზის ანთებებისკენ მიმავალი ფიზიკური პროცესები ძალიან რთული და ჯერ კიდევ ცუდად გასაგებია. თუმცა, ის ფაქტი, რომ მზის ანთებები თითქმის ექსკლუზიურად ჩნდება დიდი ჯგუფებილაქები მიუთითებს ოჯახის კავშირებიანათებს მზეზე ძლიერი მაგნიტური ველებით. და აფეთქება, როგორც ჩანს, სხვა არაფერია, თუ არა კოლოსალური აფეთქება, რომელიც გამოწვეულია მზის პლაზმის უეცარი შეკუმშვით ძლიერი წნევის ქვეშ. მაგნიტური ველი. სწორედ მაგნიტური ველების ენერგია, როგორღაც გამოთავისუფლებული, წარმოშობს მზის აფეთქებას.
მზის ანთებების გამოსხივება ხშირად აღწევს ჩვენს პლანეტაზე, რაც ძლიერ გავლენას ახდენს დედამიწის ატმოსფეროს ზედა ფენებზე (იონოსფერო). ისინი ასევე იწვევენ მაგნიტური ქარიშხლების და ავრორას წარმოქმნას.

მზის ანთებების შედეგები

1956 წლის 23 თებერვალს მზის სერვისის სადგურებმა აღნიშნეს ძლიერი აფეთქება დღის შუქზე. უპრეცედენტო სიმძლავრის აფეთქების შედეგად, ცხელი პლაზმის გიგანტური ღრუბლები მზის სივრცეში ჩააგდეს - თითოეული დედამიწაზე მრავალჯერ დიდია! და 1000 კმ/წმ-ზე მეტი სიჩქარით ისინი ჩვენი პლანეტისკენ დაიძრნენ. ამ კატასტროფის პირველმა გამოხმაურებამ სწრაფად მოაღწია ჩვენამდე კოსმიურ უფსკრულში. აფეთქების დაწყებიდან დაახლოებით 8,5 წუთის შემდეგ, ულტრაიისფერი და რენტგენის სხივების მკვეთრად გაზრდილმა ნაკადმა მიაღწია დედამიწის ატმოსფეროს ზედა ფენებს - იონოსფეროს, რამაც გააძლიერა მისი გათბობა და იონიზაცია. ამან გამოიწვია მოკლე ტალღებზე რადიოკავშირების მკვეთრი გაუარესება და დროებითი შეწყვეტაც კი, რადგან იონოსფეროდან, როგორც ეკრანიდან ასახვის ნაცვლად, მათ ინტენსიურად დაიწყეს მისი შეწოვა...

ხანდახან, როცა ძალიან ძლიერი ციმციმები, რადიო ჩარევა გრძელდება რამდენიმე დღე ზედიზედ, სანამ მოუსვენარი ვარსკვლავი "ნორმალურად არ დაბრუნდება". დამოკიდებულების მიკვლევა შესაძლებელია აქ ისე მკაფიოდ, რომ მზის აქტივობის დონე შეიძლება შეფასდეს ასეთი ჩარევის სიხშირით. მაგრამ დედამიწაზე ვარსკვლავის ანთებითი აქტივობით გამოწვეული ძირითადი არეულობა წინ არის.

მოკლე ტალღის გამოსხივების (ულტრაიისფერი და რენტგენის სხივები) შემდეგ ჩვენს პლანეტაზე აღწევს მზის კოსმოსური სხივების მაღალი ენერგიის ნაკადი. მართალია, დედამიწის მაგნიტური გარსი საკმაოდ საიმედოდ გვიცავს ამ მომაკვდინებელი სხივებისგან. მაგრამ კოსმოსში მომუშავე ასტრონავტებისთვის ისინი ძალიან სერიოზულ საფრთხეს უქმნიან: რადიაციის ზემოქმედება ადვილად შეიძლება გადააჭარბოს დასაშვებ დოზას. სწორედ ამიტომ, მსოფლიოს 40-მდე ობსერვატორია მუდმივად მონაწილეობს მზის საპატრულო სამსახურში - ისინი ატარებენ უწყვეტ დაკვირვებას დღის შუქის აფეთქების აქტივობაზე.

დედამიწაზე გეოფიზიკური ფენომენების შემდგომი განვითარება შეიძლება მოსალოდნელი იყოს ეპიდემიიდან ერთი ან ორი დღის შემდეგ. ეს არის ზუსტად ის დრო - 30-50 საათი, რომ პლაზმური ღრუბლები მიაღწიონ დედამიწის „გარდამოს“. ბოლოს და ბოლოს, მზის აფეთქება არის რაღაც კოსმოსური იარაღი, რომელიც ისვრის კორპუსებს - მზის მატერიის ნაწილაკებს: ელექტრონებს, პროტონებს (წყალბადის ატომების ბირთვები), ალფა ნაწილაკებს (ჰელიუმის ატომების ბირთვები) პლანეტათაშორის სივრცეში. 1956 წლის თებერვალში აფეთქების შედეგად ამოფრქვეული კორპუსკულების მასა მილიარდ ტონას შეადგენდა!

როგორც კი მზის ნაწილაკების ღრუბლები დაეჯახნენ დედამიწას, კომპასის ნემსებმა დაიწყეს ცურვა და პლანეტის ზემოთ ღამის ცა დაამშვენა ავრორას მრავალფეროვანი ციმციმები. პაციენტებში მკვეთრად გაიზარდა გულის შეტევები, გაიზარდა ავტოსაგზაო შემთხვევების რაოდენობა.

რა არის იქ მაგნიტური ქარიშხალი, ავრორა... გიგანტური კორპუსკულური ღრუბლების ზეწოლის ქვეშ, ფაქტიურად მთელი გლობუსი შეირყა: მიწისძვრები მოხდა ბევრ სეისმურ ზონაში. და თითქოს ამ ყველაფრის დასასრულებლად, დღის ხანგრძლივობა უეცრად შეიცვალა 10... მიკროწამით!

კოსმოსურმა კვლევამ აჩვენა, რომ გლობუსი გარშემორტყმულია მაგნიტოსფეროთი, ანუ მაგნიტური გარსი; მაგნიტოსფეროს შიგნით, დედამიწის მაგნიტური ველის სიძლიერე ჭარბობს პლანეტათაშორის ველის სიძლიერეს. და იმისთვის, რომ აფეთქებამ გავლენა მოახდინოს დედამიწის მაგნიტოსფეროზე და თავად დედამიწაზე, ის უნდა მოხდეს იმ დროს, როდესაც მზეზე აქტიური რეგიონი მდებარეობს მზის დისკის ცენტრთან ახლოს, ანუ ორიენტირებულია ჩვენს პლანეტაზე. წინააღმდეგ შემთხვევაში, ყველა აფეთქების გამოსხივება (ელექტრომაგნიტური და კორპუსკულური) გაფრინდება.

პლაზმას, რომელიც მზის ზედაპირიდან გარე სივრცეში მიედინება, აქვს გარკვეული სიმკვრივე და შეუძლია ზეწოლა მოახდინოს მის გზაზე შემხვედრ ნებისმიერ დაბრკოლებაზე. ასეთი მნიშვნელოვანი დაბრკოლებაა დედამიწის მაგნიტური ველი - მისი მაგნიტოსფერო. ის ეწინააღმდეგება მზის მატერიის ნაკადს. დგება მომენტი, როდესაც ამ დაპირისპირებაში ორივე ზეწოლა დაბალანსებულია. შემდეგ დედამიწის მაგნიტოსფეროს საზღვარი, რომელიც დაჭერილია მზის პლაზმის ნაკადით დღის მხრიდან, დგინდება ჩვენი პლანეტის ზედაპირიდან დაახლოებით 10 დედამიწის რადიუსის დაშორებით და პლაზმა, რომელიც ვერ მოძრაობს პირდაპირ, იწყებს გარშემო მოძრაობას. მაგნიტოსფერო. ამ შემთხვევაში, მზის მატერიის ნაწილაკები ჭიმავს მის მაგნიტურ ველის ხაზებს და დედამიწის ღამის მხარეს (მზის საწინააღმდეგო მიმართულებით) გრძელი ბილიკი (კუდი) წარმოიქმნება მაგნიტოსფეროს მახლობლად, რომელიც ვრცელდება ორბიტის მიღმა. მთვარე. დედამიწა თავისი მაგნიტური გარსით აღმოჩნდება ამ კორპუსკულური ნაკადის შიგნით. და თუ ჩვეულებრივი მზის ქარი, რომელიც მუდმივად მიედინება მაგნიტოსფეროს ირგვლივ, შეიძლება შევადაროთ მსუბუქ ნიავს, მაშინ მძლავრი მზის აფეთქების შედეგად წარმოქმნილი სხეულების სწრაფი ნაკადი საშინელ ქარიშხალს ჰგავს. როცა ასეთი ქარიშხალი ხვდება მაგნიტურ გარსს გლობუსი, ის კიდევ უფრო ძლიერად იკუმშება მზის ქვეშ და თამაშობს დედამიწაზე მაგნიტური ქარიშხალი.

ამრიგად, მზის აქტივობა გავლენას ახდენს ხმელეთის მაგნიტიზმზე. მისი გაძლიერებისას მაგნიტური ქარიშხლების სიხშირე და ინტენსივობა იზრდება. მაგრამ ეს კავშირი საკმაოდ რთულია და შედგება მთელი ჯაჭვისგან ფიზიკური ურთიერთქმედება. ამ პროცესის მთავარი რგოლი არის სხეულების გაძლიერებული ნაკადი, რომელიც ხდება მზის აფეთქების დროს.

პოლარული განედების ზოგიერთი ენერგეტიკული კორპუსები მაგნიტური ხაფანგიდან იშლება დედამიწის ატმოსფეროში. შემდეგ კი, 100-დან 1000 კმ-მდე სიმაღლეზე, სწრაფი პროტონები და ელექტრონები, რომლებიც ეჯახებიან ჰაერის ნაწილაკებს, აღაგზნებს მათ და ანათებენ. შედეგად, არსებობს პოლარული შუქები.

დიდი მნათობის პერიოდული „აღორძინება“ ბუნებრივი მოვლენაა. მაგალითად, 1989 წლის 6 მარტს დაფიქსირებული მზის გრანდიოზული აფეთქების შემდეგ, კორპუსკულურმა ნაკადებმა აღაგზნა ფაქტიურად ჩვენი პლანეტის მთელი მაგნიტოსფერო. შედეგად, დედამიწაზე ძლიერი მაგნიტური ქარიშხალი ატყდა. მას თან ახლდა გასაოცარი მასშტაბის ავრორა, რომელიც მიაღწია ტროპიკულ ზონას კალიფორნიის ნახევარკუნძულის მიდამოში! სამი დღის შემდეგ მოხდა ახალი ძლიერი ფლეშდა 13-14 მარტის ღამეს ყირიმის სამხრეთ სანაპიროს მაცხოვრებლებიც აღფრთოვანებულნი იყვნენ აი-პეტრის კლდოვან კბილებზე ვარსკვლავურ ცაზე გავრცელებულ მომხიბვლელ ციმციმებზე. ეს იყო უნიკალური სანახაობა, როგორც ცეცხლის სიკაშკაშე, რომელმაც მაშინვე მოიცვა ცის ნახევარი.

ბ.ვ. სომოვი, ფიზიკა-მათემატიკის მეცნიერებათა დოქტორი, სახელობის სახელმწიფო ასტრონომიული ინსტიტუტი. კომპიუტერი. შტერნბერგი, მოსკოვის სახელმწიფო უნივერსიტეტი

დიდი აფეთქების დროს, მზის მძიმე ელექტრომაგნიტური გამოსხივების ნაკადი ბევრჯერ იზრდება. უხილავი ულტრაიისფერი (UV), რენტგენის და გამა სხივების დროს ჩვენი ვარსკვლავი ხდება „ათას მზეზე უფრო კაშკაშა“. გამოსხივება დედამიწის ორბიტას აფეთქების დაწყებიდან რვა წუთის შემდეგ აღწევს. რამდენიმე ათეული წუთის შემდეგ ჩამოდის დამუხტული ნაწილაკების ნაკადები, რომლებიც აჩქარდებიან გიგანტურ ენერგიებამდე და ორი-სამი დღის შემდეგ - უზარმაზარი ღრუბლებიმზის პლაზმა. საბედნიეროდ, დედამიწის ატმოსფეროს ოზონის შრე გვიცავს საშიში გამოსხივებადა გეომაგნიტური ველი არის ნაწილაკებისგან. თუმცა, დედამიწაზეც კი, განსაკუთრებით კოსმოსში, მზის ანთებები საშიშია და მათი წინასწარ პროგნოზირება აუცილებელია. რა არის მზის აფეთქება, როგორ და რატომ ჩნდება?

მზე და ჩვენ

ჩვენთან უახლოესი ვარსკვლავი - მზე - დაიბადა დაახლოებით 5 მილიარდი წლის წინ. მის შიგნით ხდება ბირთვული რეაქციები, რის წყალობითაც სიცოცხლე არსებობს დედამიწაზე. აგებულია თანამედროვე დაკვირვების საფუძველზე თეორიული მოდელებიმზის სტრუქტურა და ევოლუცია ეჭვს არ ტოვებს, რომ ის გააგრძელებს ანათებს მილიარდობით წლის განმავლობაში.

მზის გამოსხივება არის ენერგიის მთავარი წყარო დედამიწის ატმოსფეროსთვის. მასში მიმდინარე ფოტოქიმიური პროცესები განსაკუთრებით მგრძნობიარეა მყარი ულტრაიისფერი გამოსხივების მიმართ, რაც იწვევს ძლიერ იონიზაციას. ამიტომ, როდესაც დედამიწა ახალგაზრდა იყო, სიცოცხლე მხოლოდ ოკეანეში არსებობდა. მოგვიანებით, დაახლოებით 400 მილიონი წლის წინ, გამოჩნდა ოზონის შრე, რომელიც შთანთქავს მაიონებელ გამოსხივებას და სიცოცხლე ხმელეთზე მოვიდა. მას შემდეგ ოზონის შრე გვიცავს მყარი ულტრაიისფერი გამოსხივების მავნე ზემოქმედებისგან.

დედამიწის მაგნიტური ველი და მისი მაგნიტოსფერო ხელს უშლის სწრაფად დამუხტული ნაწილაკების შეღწევას დედამიწაზე. მზის ქარი(დედამიწა და სამყარო, 1974, No4; 1999, No5). როდესაც მისი ამოფრქვევები ურთიერთქმედებს მაგნიტოსფეროსთან, ზოგიერთი ნაწილაკი მაინც ცვივა დედამიწის მაგნიტურ პოლუსებთან და წარმოშობს ავრორას.

სამწუხაროდ, მზესთან ჩვენი ურთიერთობის ჰარმონია არღვევს მზის ანთებებს.

მზის ანთებები

ბოლო ათწლეულების განმავლობაში, რამდენიმე კოსმოსური ობსერვატორია დაჟინებით უყურებდა „გაბრაზებულ“ მზეს სპეციალური რენტგენისა და ულტრაიისფერი ტელესკოპების გამოყენებით. ახლა ოთხი ასეთი კოსმოსური ხომალდია: ამერიკული "SOHO" (Solar and Heliospheric Observatory - solar heliospheric observatory; Earth and Universe, 2003, No. 3), "TRACE" (Transition Region and Coronal Explorer - გვირგვინის და გარდამავალი ფენის მკვლევარი. ), "RHESSI" (Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager - მზის სპექტრული ტელესკოპი მაღალი ენერგეტიკული გამოსხივების რამტის სახელობის) და რუსული თანამგზავრი "Koronas-F" (დედამიწა და სამყარო, 2002, No6).

მზის ანთებებისადმი დიდი ინტერესი შემთხვევითი არ არის. დიდი ციმციმებიაქვს ძლიერი გავლენა დედამიწის მახლობლად სივრცეზე. ნაწილაკების ნაკადი და რადიაცია საშიშია ასტრონავტებისთვის. გარდა ამისა, მათ შეუძლიათ ზიანი მიაყენონ ელექტრონული მოწყობილობებიკოსმოსური ხომალდი და შეაფერხოს მათი მუშაობა.

ულტრაიისფერი და რენტგენის გამოსხივება მოულოდნელად ზრდის იონიზაციას დედამიწის ზედა ატმოსფეროში, იონოსფეროში. ამან შეიძლება გამოიწვიოს რადიოკავშირების შეფერხება, რადიო სანავიგაციო მოწყობილობების მუშაობის გაუმართაობა გემებსა და თვითმფრინავებზე, რადარის სისტემებზე და ელექტრომომარაგების გრძელ ხაზებზე. მაღალი ენერგიის ნაწილაკები შეღწევაში ზედა ატმოსფეროდედამიწა ანადგურებს ოზონის შრეს. ოზონის შემცველობა წლიდან წლამდე მცირდება. მზის აფეთქების აქტივობასა და დედამიწაზე კლიმატს შორის სავარაუდო კავშირის საკითხი მეცნიერულ დებატებს იწვევს.

დარტყმითი ტალღები და მზის პლაზმის ამოფრქვევები აფეთქების შემდეგ დიდად არღვევს დედამიწის მაგნიტოსფეროს და იწვევს მაგნიტურ ქარიშხალს (დედამიწა და სამყარო, 1999, No. 5). მნიშვნელოვანია, რომ დედამიწის ზედაპირზე მაგნიტური ველის დარღვევამ შეიძლება გავლენა მოახდინოს ცოცხალ ორგანიზმებზე და დედამიწის ბიოსფეროს მდგომარეობაზე (Earth and Universe, 1974, No. 4; 1981, No. 4), თუმცა ეს ეფექტი უმნიშვნელოა სხვასთან შედარებით. ფაქტორები ჩვენს ყოველდღიურ ცხოვრებაში.

ეპიდემიის პროგნოზირება

მზის აფეთქებების პროგნოზირების აუცილებლობა დიდი ხნის წინ გაჩნდა, მაგრამ ეს განსაკუთრებით მწვავე იყო პილოტირებულ კოსმოსურ ფრენებთან დაკავშირებით. Დიდი ხანის განმვლობაშიამ პრობლემის გადაჭრის ორი მიდგომა შემუშავდა თითქმის დამოუკიდებლად და პრაქტიკულად უშედეგოდ. მათ პირობითად შეიძლება ვუწოდოთ სინოპტიკური და მიზეზობრივი (მიზეზობრივი). პირველი - ამინდის პროგნოზების მსგავსი - დაფუძნებული იყო მზეზე აფეთქებამდე სიტუაციების მორფოლოგიური მახასიათებლების შესწავლაზე. მეორე მეთოდი მოიცავს ცოდნას ფიზიკური მექანიზმიაფეთქებები და, შესაბამისად, წინასწარი სიტუაციის ამოცნობა მოდელირებით.

კოსმოსური კვლევის დაწყებამდე, მრავალი წლის განმავლობაში, აფეთქებებზე დაკვირვებები ძირითადად ელექტრომაგნიტური გამოსხივების ოპტიკურ დიაპაზონში ხდებოდა: წყალბადის Ha-ს ხაზში და „თეთრ შუქზე“ (ხილული გამოსხივების უწყვეტი სპექტრი). მაგნიტურად მგრძნობიარე ხაზებზე დაკვირვებამ შესაძლებელი გახადა მზის ზედაპირზე (ფოტოსფერო) აფეთქებებსა და მაგნიტურ ველებს შორის მჭიდრო კავშირის დამყარება. ხშირად აფეთქება ჩანს, როგორც ქრომოსფეროს სიკაშკაშის მატება (ფენა პირდაპირ ფოტოსფეროს ზემოთ) ორი მანათობელი ლენტის სახით, რომლებიც მდებარეობს საპირისპირო პოლარობის მაგნიტური ველების რეგიონებში. რადიო დაკვირვებებმა დაადასტურა ეს ნიმუში, რომელსაც ფუნდამენტური მნიშვნელობა აქვს აფეთქების მექანიზმის ასახსნელად. თუმცა, მისი გაგება დარჩა წმინდა ემპირიულ დონეზე და თეორიული მოდელები (თუნდაც ყველაზე დამაჯერებელი) სრულიად არადამაჯერებელი ჩანდა (დედამიწა და სამყარო, 1974, No. 4).

ბრინჯი. 1 - მზის აფეთქება (რენტგენის სიდიდე X5.7), ჩაწერილი 2000 წლის 14 ივლისს TRACE და Yohkoh თანამგზავრებიდან. ჩანს ელვარების მარყუჟების არკადი: მარცხნივ UV (195 A); ცენტრში - რბილ რენტგენზე; მარჯვნივ არის მყარი რენტგენის გამოსხივების წყაროები (53 - 94 კევ), რომლებიც განლაგებულია სროლის ლენტების გასწვრივ - არკადის ბაზაზე. NL - ფოტოსფერული ნეიტრალური ხაზი.

უკვე პირველმა ექსტრაატმოსფერულმა დაკვირვებებმა კოსმოსური ხომალდის გამოყენებით აჩვენა, რომ მზის აფეთქებები კორონალური და არა ქრომოსფერული ფენომენია. მზის თანამედროვე მრავალტალღოვანი დაკვირვებები კოსმოსიდან და ხმელეთზე დაფუძნებული ობსერვატორიებიდან მიუთითებს იმაზე, რომ აფეთქების ენერგიის წყარო მდებარეობს კორონაში აალებული მარყუჟების არკადის ზემოთ (მსუბუქი ზოლები მარცხნივ ფიგურაში), რომელიც შეინიშნება რბილი რენტგენის სხივებით. და ულტრაიისფერი გამოსხივება. არკადებს ეყრდნობა ქრომოსფერული ელვისებური ლენტები, რომლებიც განლაგებულია გასწვრივ სხვადასხვა მხარეებიფოტოსფერული მაგნიტური ველის პოლარობის გამყოფი ხაზი ან ფოტოსფერული ნეიტრალური ხაზი.

ფლეშის ენერგია

მზის აფეთქება ყველაზე ძლიერია მზის აქტივობის ყველა გამოვლინებას შორის. დიდი აფეთქების ენერგია აღწევს (1-3)x1032 ერგ, რაც დაახლოებით ასჯერ მეტია ვიდრე თერმული ენერგია, რომლის მიღებაც შესაძლებელი იყო დედამიწაზე ნავთობისა და ქვანახშირის ყველა დადასტურებული მარაგის დაწვით. ეს გიგანტური ენერგია მზეში რამდენიმე წუთში გამოთავისუფლდება და შეესაბამება 1029 ერგ/წმ-ის საშუალო სიმძლავრეს (გამწვრობის დროს). თუმცა, ეს არის მზის გამოსხივების მთლიანი სიმძლავრის პროცენტის მეასედზე ნაკლები ოპტიკურ დიაპაზონში, უდრის 4x1033 ერგ/წმ. მას მზის მუდმივი ეწოდება. მაშასადამე, აფეთქების დროს მზის სიკაშკაშის შესამჩნევი ზრდა არ ხდება. მათგან მხოლოდ ყველაზე დიდი ჩანს უწყვეტ ოპტიკურ გამოსხივებაში.

საიდან და როგორ იღებს მზის აფეთქება თავის უზარმაზარ ენერგიას?

აფეთქების ენერგიის წყარო არის მაგნიტური ველი მზის ატმოსფეროში. ის განსაზღვრავს აქტიური რეგიონის მორფოლოგიასა და ენერგიას, სადაც მოხდება აფეთქება. აქ ველის ენერგია გაცილებით მეტია, ვიდრე პლაზმის თერმული და კინეტიკური ენერგია. აფეთქების დროს ჭარბი ველის ენერგია სწრაფად გარდაიქმნება ნაწილაკების ენერგიად და პლაზმური ცვლილებები. ფიზიკურ პროცესს, რომელიც უზრუნველყოფს ამ ტრანსფორმაციას, ეწოდება მაგნიტური ხელახალი კავშირი.

რა არის ხელახალი დაკავშირება?

განვიხილოთ უმარტივესი მაგალითი, რომელიც აჩვენებს მაგნიტური ხელახალი შეერთების ფენომენს. მოდით ორი პარალელური გამტარებიმდებარეობს ერთმანეთისგან 2ლ დაშორებით. თითოეული დირიჟორი მიედინება ელექტროობა. ამ დენების მაგნიტური ველი შედგება სამი განსხვავებული მაგნიტური ნაკადისგან. ორი მათგანი - F1 და F2 - მიეკუთვნება შესაბამისად ზედა და ქვედა დენებს; თითოეული ძაფი ფარავს საკუთარ გამტარს. ისინი განლაგებულია A1A2 (separatrix) ველის სეპარატრიქსის ხაზის შიგნით, რომელიც ქმნის ფიგურას რვა გადაკვეთის წერტილთან X. მესამე ნაკადი განლაგებულია სეპარატრიქსის ხაზის გარეთ. ის ერთდროულად ორივე დირიჟორს ეკუთვნის.

თუ ორივე გამტარს გადავიტანთ ერთმანეთისკენ დლ ოდენობით, მაშინ მაგნიტური ნაკადები გადანაწილდება. თითოეული დენის საკუთარი ნაკადები შემცირდება dФ ოდენობით, ხოლო მათი მთლიანი ნაკადი გაიზრდება იმავე რაოდენობით (Ф1" და Ф2"-ის კომბინირებული ნაკადი). ამ პროცესს ეწოდება მაგნიტური ველის ხაზის ხელახალი კავშირი, ან უბრალოდ მაგნიტური ხელახალი კავშირი. იგი ხორციელდება შემდეგნაირად. ორი ველის ხაზი უახლოვდება X წერტილს ზემოდან და ქვემოდან, ერწყმის მას, ქმნის ახალ სეპარატრიქსს და შემდეგ უკავშირდება ახალი ველის ხაზს, რომელიც მოიცავს ორივე დინებას.

ბრინჯი. 2 - ორი პარალელური ელექტრული დენის მაგნიტური ველი იმავე სიდიდის I:

ა) დროის საწყის მომენტში; A1A2 - სეპარატრიქსი; Ф1Ф2 - მაგნიტური ნაკადი ხელახლა შეერთებამდე;

A3 - ორი დენის მთლიანი მაგნიტური ნაკადის ველის ხაზი;

ბ) გამტარების გადაადგილების შემდეგ დლ მანძილით ერთმანეთთან. A1A2 - ახალი სეპარატრიქსი; Ф1Ф2 - ხელახლა დაკავშირებული მაგნიტური ნაკადი. იგი გახდა ორი დინების საერთო ნაკადი; ხაზი X გადის ნახატის სიბრტყის პერპენდიკულარულად;

გ) მაგნიტური ხელახალი შეერთება პლაზმაში. ნაჩვენებია შუალედური (წინასწარი გამწვავება) მდგომარეობა, რომელსაც არ აქვს ხელახლა დამაკავშირებელი (ნელა ხელახლა დამაკავშირებელი) მიმდინარე ფენა CL.

აღვნიშნოთ, რომ ვაკუუმში ასეთი ხელახალი დაკავშირება, მიუხედავად მისი სიმარტივისა, რეალური ფიზიკური პროცესია. მისი ადვილად რეპროდუცირება შესაძლებელია ლაბორატორიაში. მაგნიტური ნაკადის ხელახალი შეერთება იწვევს ელექტრულ ველს, რომლის სიდიდე შეიძლება შეფასდეს dФ მნიშვნელობის გაყოფით ხელახალი შეერთების პროცესის დამახასიათებელ დროზე dt, ანუ გამტარების მოძრაობის დროზე. ეს ველი დააჩქარებს დამუხტულ ნაწილაკს, რომელიც მოთავსებულია X წერტილთან, უფრო ზუსტად, X ხაზთან.

მზის გვირგვინის პლაზმა ვაკუუმისგან ძალიან მაღალი მნიშვნელობით განსხვავდება ელექტრო გამტარობის. როგორც კი ხელახლა შეერთებით გამოწვეული ელექტრული ველი გამოჩნდება, ის მაშინვე წარმოქმნის ელექტრულ დენს, რომელიც მიმართულია X ხაზის გასწვრივ. უაღრესად გამტარ პლაზმაში, მიმდინარე ფურცელი ძალიან ნელა აკავშირებს ურთიერთქმედების მაგნიტურ ნაკადებს შორის. ეს იწვევს იმ ფაქტს, რომ ურთიერთქმედების ენერგიის მნიშვნელოვანი ნაწილი გროვდება ჭარბი მაგნიტური ენერგიის სახით, კერძოდ, მიმდინარე ფურცლის მაგნიტური ენერგიის სახით.

მიმდინარე ფენები და აფეთქებები

IN ზოგადი შემთხვევახელახლა დამაკავშირებელი დენის ფურცელი არის მაგნიტოპლაზმური სტრუქტურა, მინიმუმ ორგანზომილებიანი და, როგორც წესი, ორმასშტაბიანი, რადგან პლაზმა მიედინება ფენაში და გარეთ ორთოგონალური მიმართულებით. როგორც წესი (განსაკუთრებით ძლიერი მაგნიტური ველის პირობებში) ფენის (2b) სიგანე ბევრად აღემატება მის სისქეს (2a). ეს მნიშვნელოვანია, რადგან რაც უფრო ფართოა მიმდინარე ფენა, მით მეტი ენერგიის დაგროვება შეუძლია მას მაგნიტური ნაკადების ურთიერთქმედების რეგიონში. იმავდროულად, რაც უფრო სქელია ფენა, მით მეტი სიჩქარედაგროვილი ენერგიის გაფანტვა (დაკარგვა). ესენი ფუნდამენტური თვისებებიამჟამინდელი ფენის ხელახალი შეერთება წარმოადგენს მზის აფეთქების მოდელის საფუძველს, რომელიც შემოთავაზებულია გამოჩენილი რუსი ასტროფიზიკოსის S.I. სიროვაცკი (1925-1979 წწ.).

ბრინჯი. 3 - უმარტივესი მოდელიმიმდინარე ფენის ხელახალი დაკავშირება - ნეიტრალური ფენა.

2в - ფენის სიგანე; 2a - ფენის სისქე; ისრები აჩვენებს პლაზმის ნაკადის მიმართულებებს ფენაში და მის გარეთ.

რეალურ სამ განზომილებაში, მხოლოდ ბოლო ათწლეულების განმავლობაში, მადლობა კოსმოსური კვლევანათელი გახდა ფართომასშტაბიანი მაგნიტური ველების ტოპოლოგიური თვისებების როლი და პლაზმური კინეტიკური ფენომენები, რომლებიც მონაწილეობენ აფეთქებებში ხელახალი შეერთების პროცესში.

"ცისარტყელა" და "ელვა" მზეზე

თავდაპირველად, მზის ატმოსფეროში მაგნიტური ნაკადების ურთიერთქმედება განიხილებოდა მხოლოდ ფოტოსფეროს ქვემოდან კორონაში ახალი მაგნიტური ველის გაჩენის შედეგად. ახალი მაგნიტური ნაკადი, რომელიც იზრდება მზის ატმოსფეროში, ურთიერთქმედებს ძველ, წინა მაგნიტურ ნაკადთან. სინამდვილეში, მზის ატმოსფეროში მაგნიტური ნაკადების ურთიერთქმედება ბევრად უფრო ზოგადი მოვლენაა. 1985 წელს სტატიის ავტორმა შემოგვთავაზა მოდელი, რომელიც აკავშირებს მორევის პლაზმურ ნაკადებს ფოტოსფეროში სპეციალური მაგნიტური ველის ხაზების - გამყოფების - გამოჩენასთან კორონაში. გამყოფი ჩნდება S-ის ფორმის მოსახვევის ზემოთ ფოტოსფერულ ნეიტრალურ ხაზში, როგორც ცისარტყელა მდინარის მოსახვევის ზემოთ. ასეთი მოსახვევები ძალიან დამახასიათებელია დიდი აფეთქებების მაგნიტოგრამებისთვის.

ბრინჯი. 4 - აქტიური რეგიონის მაგნიტური ველის მოდელი აფეთქებამდე. სპეციალური მაგნიტური ველის ხაზი - გამყოფი (X) ფოტოსფერული ნეიტრალური ხაზის S- ფორმის მოსახვევის ზემოთ (NL) ჰგავს ცისარტყელას მდინარეზე. მორევის ნაკადი V სიჩქარით ფოტოსფეროში დეფორმირებს ფოტოსფერულ ნეიტრალურ ხაზს ისე, რომ იგი იღებს ასო S-ს ფორმას. V_ - კონვერგენტული ფოტოსფერული დინებები (მიმართული ნეიტრალური ხაზისკენ); V|| - ათვლის ფოტოსფერული დენები ( მიმართულია ნეიტრალური ხაზის გასწვრივ). Მარჯვნივ ზედა კუთხეგვიჩვენებს ველის სტრუქტურას გამყოფის სიახლოვეს, მის ზედა ნაწილთან: B_ - ველის განივი კომპონენტები (გამყოფის პერპენდიკულარული), B || - ველის გრძივი კომპონენტი ( მიმართულია გამყოფის გასწვრივ).

ველის სტრუქტურის მიხედვით, გამყოფი განსხვავდება X ხაზისგან მხოლოდ იმით, რომ შეიცავს მაგნიტური ველის გრძივი კომპონენტს. გრძივი ველის B|| არსებობა, რა თქმა უნდა, არ კრძალავს ხელახალი დაკავშირების პროცესს. ეს კომპონენტი ყოველთვის არის გამყოფის გასწვრივ ჩამოყალიბებული დამაკავშირებელი დენის ფენის შიგნით და გარეთ. ის გავლენას ახდენს B_ ველის განივი კომპონენტების ხელახლა შეერთების სიჩქარეზე და, შესაბამისად, ველის ენერგიის ნაწილაკების თერმულ და კინეტიკურ ენერგიად გარდაქმნის პროცესის ძალაზე. ეს საშუალებას გვაძლევს უკეთ გავიგოთ და უფრო ზუსტად ავხსნათ ენერგიის გამოყოფის თავისებურებები მზის აფეთქებისას.

ფლეშ არის სწრაფი მაგნიტური ხელახალი კავშირი, რომელიც ჰგავს გიგანტურ ელვას გამყოფი "ცისარტყელას" გასწვრივ. ის ასოცირდება ძლიერთან ელექტრული ველი(10-30 ვ/სმ-ზე მეტი) მაღალი ტემპერატურის (108 კ-ზე მეტი) ტურბულენტური დენის ფენაში (HTLC), რომელიც ატარებს უზარმაზარ ელექტრო დენს (დაახლოებით 1011 A).

პირველადი ენერგიის გამოყოფა

აფეთქების სურათი მთელი თავისი მრავალფეროვნებითა და სილამაზით (იხ. გვერდი 1) არის VTTTS-ში ენერგიის პირველადი გამოყოფის შედეგი. ენერგიის გათავისუფლების რამდენიმე არხის არსებობა მიმდინარე ფურცელში (პლაზმის ნაკადები, თერმული და ელექტრომაგნიტური გამოსხივება, აჩქარებული ნაწილაკები) განსაზღვრავს მრავალფეროვნებას. ფიზიკური პროცესებიგამოწვეული მზის ატმოსფეროში გაჩენის შედეგად.

ბრინჯი. 5 - აფეთქებები 2002 წლის 15 აპრილი. სურათები მიღებულია რენტგენის ტელესკოპით RHESSI თანამგზავრზე ენერგეტიკულ დიაპაზონში 10-25 კევ, რაც შეესაბამება სუპერცხელი პლაზმის თერმულ გამოსხივებას:

ა) უშუალოდ იმპულსის ფაზამდე;

ბ) მძიმე რენტგენის გამოსხივების ნაკადის იმპულსური ზრდის დროს;

გ) მაქსიმალური ინტენსივობით; ზემოთ მოძრავი წყარო შეესაბამება კორონალური მასის განდევნის დაწყებას (CME).

ხელახლა დაკავშირებული მაგნიტური ველის ხაზები, „სუპერცხელთან“ (ელექტრონის ტემპერატურა 3x107 K-ზე მეტი) პლაზმასთან და აჩქარებულ ნაწილაკებთან ერთად მოძრაობენ VTTTS-დან 103 კმ/წმ სიჩქარით. RHESSI კოსმოსური ობსერვატორიის რენტგენის ტელესკოპმა აღმოაჩინა მძიმე რენტგენის გამოსხივების ორი წყარო გვირგვინში აფეთქების დროს 2002 წლის 15 აპრილს. ერთ-ერთი მათგანი მზის კიდურზე მაღლა იყო. მისი ზევით მოძრაობა შეესაბამებოდა კორონალური მასის ამოფრქვევის სათავეს პლანეტათაშორის სივრცეში. ეს განდევნა დაფიქსირდა კორონაგრაფის მიერ კოსმოსური ხომალდი„SOHO“ 2002 წლის 16 აპრილი (დედამიწა და სამყარო, 2003, No3). მძიმე რენტგენის გამოსხივების მეორე წყარო სეპარატორის ქვეშ მდებარეობდა. მძიმე რენტგენის ენერგიის სივრცითი განაწილება და, შესაბამისად, ყველაზე დიდი სივრცითი განაწილება მაღალი ტემპერატურაგამწვავებაში შეესაბამება ვარაუდს, რომ მართლაც არსებობს წყაროებს შორის ხელახალი დაკავშირება VTTTS.

"მეორადი" ეფექტები ცისარტყელის ქვეშ

როდესაც სუპერცხელი პლაზმა თანდათან გაცივდება, ის ხილული ხდება უფრო რბილი რენტგენის სხივებით. გამყოფის ქვეშ მდებარე რეგიონში ის მოძრაობს ქვევით და ხვდება სხვა „ცხელ“ (ელექტრონის ტემპერატურა 3x107 K-ზე ნაკლები ან დაახლოებით) პლაზმას, რომელიც სწრაფად მიედინება ზემოთ, ქრომოსფეროდან კორონაში.

ამ მეორადი (მაგრამ არა უმნიშვნელო) დენის მიზეზი არის ის ძლიერი ნაკადებისითბო და აჩქარებული ნაწილაკები VTTTS-დან სწრაფად ვრცელდება ხელახლა დაკავშირებული მაგნიტური ველის ხაზების გასწვრივ და მყისიერად ათბობს ქრომოსფეროს ფოტოსფერული ნეიტრალური ხაზის ორივე მხარეს. ასე წარმოიქმნება ელვისებური ლენტები, რომლებიც შეინიშნება ხილულ ქრომოსფერულ ხაზებსა და ულტრაიისფერი სხივების გარდამავალი ფენის გვირგვინსა და ქრომოსფეროს შორის. მაღალ ტემპერატურამდე გაცხელებული ქრომოსფეროს ზედა ფენები „აორთქლდება“ გვირგვინში. ეფექტი სწრაფი გაფართოებაგაცხელებული ქრომოსფერული პლაზმა გვირგვინში აშკარად ჩანს რენტგენის სხივებში. „ქრომოსფერული აორთქლება“ (როგორც ამ ფენომენს უწოდებენ), მიმდინარე ფურცლიდან გამომავალ პლაზმასთან ერთად, წარმოქმნის აფეთქების მარყუჟების არკადებს: გრძელს ან მოკლეს (როგორც 2002 წლის 15 აპრილის აფეთქებისას).

ბრინჯი. 6 - გიგანტური მზის აფეთქება (რენტგენის წერტილი X17) 2003 წლის 4 ნოემბერი. აშკარად ჩანს გვირგვინში აფეთქების მარყუჟების არკადი. გამოსახულება ექსტრემის ხაზებში ულტრაიისფერი გამოსხივება 171 A მიიღეს TRACE კოსმოსური ხომალდის UV ტელესკოპის გამოყენებით.

როგორც უკვე აღვნიშნეთ, რბილი რენტგენის და ულტრაიისფერი გამოსხივება შეიცავს აფეთქების მთლიანი ენერგიის მნიშვნელოვან ნაწილს და სწორედ ისინი მოქმედებენ დედამიწის ატმოსფეროს ზედა ფენებზე. გასაკვირი არ არის, რომ იგივე გამოსხივების უზარმაზარი ნაკადები ასევე მოქმედებს მზის ატმოსფეროზე (დედამიწა და სამყარო, 1978, No. 1): ქრომოსფეროსა და ფოტოსფეროზე, რაც იწვევს მზის პლაზმის გათბობას და დამატებით იონიზაციას. სამწუხაროდ, თანამედროვე დაკვირვებების სიზუსტე ჯერ კიდევ არ არის საკმარისი ასეთი დახვეწილი ეფექტების შესასწავლად.

მეორადი ფენომენების შესწავლას ფუნდამენტური მნიშვნელობა აქვს აფეთქების თეორიის შედეგების დაკვირვებებთან შესადარებლად, რადგან პირველადი ენერგიის გამოთავისუფლების შედეგები ყველაზე თვალსაჩინოა: მაგალითად, ქრომოსფეროში აჩქარებული ელექტრონების bremsstrahlung ხდის ელვარების ლენტებს ხილულს. რენტგენის სხივები.

აფეთქების ოპტიკური გამოსხივება არის ქრომოსფეროსა და ფოტოსფეროს რთული ჰიდროდინამიკური რეაქციის ნაწილი დამუხტული ნაწილაკების მძლავრი სხივების, სითბოს ნაკადების და მძიმე ელექტრომაგნიტური გამოსხივების პულსური გათბობით. სამწუხაროდ, ჯერ კიდევ არ არსებობს ცალსახა თეორიული პროგნოზები ოპტიკურ გამოსხივებასთან დაკავშირებით. "პასუხის" ფიზიკური სურათი ძალიან რთულია. პროგრესი მიღწეულია მხოლოდ ელექტრონული სხივების მიერ ქრომოსფეროს იმპულსური გაცხელების რიცხვით სიმულაციაში. კომპიუტერულმა გამოთვლებმა გამოავლინა აფეთქების პულსის ფაზის სპეციფიკური მახასიათებლები: დიდი ამპლიტუდის შოკის და თერმული ტალღების წარმოქმნა, განსხვავება. ელექტრონის ტემპერატურაიონური, ძლიერი ულტრაიისფერი გამოსხივებისგან გარდამავალი ფენის ხაზებში. თუმცა, ზოგადად, რეაგირების პრობლემის ასეთი შეზღუდული ფორმულირების პირობებშიც კი, ბევრი რამ არის გასაკეთებელი, რათა უზრუნველყოფილი იყოს გამოთვლებისა და დაკვირვებების შედეგების შედარება.

RHESSI კოსმოსურ ობსერვატორიაზე გამა-სხივების აფეთქებების პირველმა სივრცულმა დაკვირვებამ აჩვენა, რომ აჩქარებული ელექტრონები და აჩქარებული იონები შეჭრიან ქრომოსფეროში. სხვადასხვა სფეროებში. ეს ახალი დაკვირვების ფაქტი, თუმცა საჭიროებს შემდგომ დეტალურ შესწავლას ზოგადი მონახაზიშეესაბამება ვარაუდს ნაწილაკების პირველადი აჩქარების შესახებ ელექტრული ველის მიერ ხელახლა დამაკავშირებელ VTTTS-ში. დადებითად და უარყოფითად დამუხტული ნაწილაკები აჩქარებულია ფართომასშტაბიანი ელექტრული ველით საპირისპირო მიმართულებით და, შესაბამისად, ცვივა მიმდინარე ფურცლიდან ქრომოსფეროში სხვადასხვა მაგნიტური ველის ხაზების გასწვრივ. სისუფთავე თეორიული გამოთვლებისამწუხაროდ, ეფექტი ჯერ არ არის.

ეპიდემიურ აფეთქებამდე

რა წინ უსწრებს ეპიდემიას? დროის რომელ მომენტში ხდება ეს? განვიხილოთ ეს კითხვები "Rainbow" მოდელის მაგალითით, რომელიც მუშავდება SAI MSU-ს მზის ფიზიკის განყოფილებაში.

დავიწყოთ აფეთქებამდე ენერგიის დაგროვების პროცესით. აქ მთავარი ფაქტორებია მაგნიტური ველების მატარებელი ფოტოსფერული პლაზმის ნელი ნაკადი. ნეიტრალური ხაზისკენ მიმართულ ფოტოსფერულ ნაკადებს ჩვეულებრივ უწოდებენ კონვერგენტს, ხოლო მის გასწვრივ ნაკადებს - ათვლის ნაკადებს.

ცხადია, კონვერგენტული ნაკადები მიდრეკილია შეკუმშოს ფოტოსფერულ პლაზმას და მასში „გაყინულ“ მაგნიტურ ველს (პლაზმასთან ერთად მოძრაობს) ნეიტრალური ხაზის სიახლოვეს. ეს იწვევს ნელ-ნელა ხელახლა დამაკავშირებელი მიმდინარე ფენის წარმოქმნას გამყოფის გასწვრივ. ამ შემთხვევაში, მაგნიტური ველი იძენს მიმდინარე ფენის ჭარბ მაგნიტურ ენერგიას. ათვლის დენები ფოტოსფეროში ჭიმავს მაგნიტური ველის ხაზებს კორონაში გამყოფის პარალელურად.

ფოტოსფეროში პლაზმური ნაკადების შედეგად წარმოქმნილ კორონაში მაგნიტური ენერგიის მთლიან ჭარბს ეწოდება "თავისუფალი მაგნიტური ენერგია". სწორედ ეს ენერგია მთლიანად ან ნაწილობრივ „გამოითავისუფლებს“ აფეთქების დროს, ის გარდაიქმნება ველის ენერგიად მზის პლაზმის ნაწილაკების თერმულ და კინეტიკურ ენერგიად.

როგორ ხდება ეპიდემია?

Rainbow მოდელი ვარაუდობს, რომ სწრაფი ხელახალი შეერთების პროცესი, ანუ პირველადი ენერგიის გათავისუფლება აფეთქებაში, იწყება გამყოფიდან მის ზედა ნაწილში.

საველე ხაზების პირველი წყვილის ხელახლა შეერთების პროცესში ა ახალი ხაზი. ამ შემთხვევაში, ხდება მაგნიტური ველის ენერგიის შესაბამისი ნაწილის სწრაფი გადაქცევა პლაზმის ნაწილაკების ენერგიად. აჩქარებული ნაწილაკები დაფრინავენ ხელახლა დაკავშირებული ველის ხაზის გასწვრივ ქრომოსფეროში მის ფუძეებამდე ძალიან მოკლე დროში. აქ ისინი თმობენ ენერგიას: ანელებენ და აცხელებენ ქრომოსფერულ პლაზმას, წარმოქმნიან წყვილ „ნათელ წერტილებს“ სახელწოდებით „აფეთქების ემისიის ბირთვები“.

ბრინჯი. 8 - ასე გამოიყურება მაგნიტური ველი აფეთქებამდე:

ა) მაგნიტური ხაზები f1 და f1" განლაგებულია მიმდინარე ფურცელთან (RCL) ყველაზე ახლოს.

ისინი თავიდან უერთდებიან აფეთქების დასაწყისში.

ბ) აფეთქების დროს მაგნიტური ველის სწრაფი ხელახალი შეერთების მომენტში.

f2 და f2" არის ახალი ხელახლა დაკავშირებული მაგნიტური ხაზები.

Pa და Pb არის აფეთქების ემისიის ბირთვები. მათი აშკარა გადაადგილებები ნაჩვენებია მწვანე ისრებით.

სწრაფი ხელახალი დაკავშირება შემდეგი წყვილიმაგნიტური ველის ხაზი ქმნის სხვა ველის ხაზს და ახალი წყვილინათელი წერტილები. და დედამიწაზე ან კოსმოსურ სადგურზე დამკვირვებელს ეჩვენება, რომ აფეთქების ორივე ბირთვი ერთმანეთისკენ მოძრაობს.

სინამდვილეში, ერთბაშად, ხელახალი დაკავშირების პროცესი, რა თქმა უნდა, მოიცავს არა ორ ველურ ხაზს, არამედ ორ მაგნიტურ ნაკადს, რომლებიც ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან არა ერთ წერტილში, არამედ მთელი გამყოფის გასწვრივ. მაშასადამე, ხელახალი დაკავშირება წარმოშობს არა ქრომოსფეროში ორ ნათელ წერტილს, არამედ ორ ელვარე ლენტს.

ცისარტყელას მოდელი ხსნის ორი ეფექტის არსებობას დაკვირვებულ აფეთქების ნიმუშში. პირველ რიგში, ელვისებური ლენტები უნდა მოძრაობდეს საპირისპირო მიმართულებით ფოტოსფერული ნეიტრალური ხაზისგან აფეთქების დროს. მეორეც, ელვისებური ლენტების ყველაზე კაშკაშა მონაკვეთებს შეუძლიათ ერთმანეთისკენ გადაადგილება, თუ ნეიტრალური ხაზის პარალელურად ფოტოსფერული პლაზმის ათვლის ნაკადების გამო დაგროვილი მაგნიტური ენერგია გამოიყოფა.

რა თქმა უნდა, მზის ნამდვილი აფეთქებები არ არის ისეთი სიმეტრიული, როგორც გამარტივებული მოდელის სტრუქტურები. მზის აქტიურ რეგიონებში, ფოტოსფეროში მაგნიტური ველის ერთი პოლარობა დომინირებს მეორეზე. თუმცა, Rainbow მოდელი - კარგი საფუძველიშეადაროს აფეთქების ხელახალი შეერთების თეორია მათზე თანამედროვე მრავალტალღოვან დაკვირვებებს.

ბრინჯი. 9 - აფეთქება (რენტგენის ხარისხი X5.7) 2000 წლის 14 ივლისი. ყველაზე კაშკაშა გამოსხივების წყაროს K1 პოზიცია 53-93 კევ დიაპაზონში ნაჩვენებია, მიხედვით მყარი მონაცემები HXT რენტგენის ტელესკოპი Yohkoh-ის თანამგზავრზე მძიმე რენტგენის გამოსხივების აფეთქების დასაწყისში (ყვითელი კონტურები) და ბოლოს (ლურჯი კონტურები). Მწვანე ისარი- გამოსხივების C ცენტრის გადაადგილება, დაახლოებით 20 წმ ადიდებული დროის განმავლობაში. წითელი ისარი გვიჩვენებს ყველაზე დიდი მზის ლაქის P1 მოძრაობას ანთებამდე ორი დღის განმავლობაში. იგი შედგება ორი ნაწილისგან: მოძრაობა გამარტივებული ნეიტრალური ხაზისკენ SNL და მოძრაობა მის გასწვრივ.

აფეთქების დროს ხდება კორონაში მაგნიტური ველის სწრაფი „სტრესის მოდუნება“. ისევე, როგორც ტრიგერი ათავისუფლებს შეკუმშულ ზამბარას, ხელახალი შეერთება აფეთქების დროს უზრუნველყოფს მზის აქტიურ რეგიონში დაგროვილი ჭარბი ველის ენერგიის სწრაფად გარდაქმნას ნაწილაკების თერმულ და კინეტიკურ ენერგიად.

ეპიდემიების შესწავლის პერსპექტივები

მზის ანთებების შესწავლა აუცილებელია ახლო სივრცეში რადიაციული სიტუაციის მეცნიერულად დაფუძნებული, საიმედო პროგნოზის შესაქმნელად. Იმაში პრაქტიკული პრობლემაფლეშ თეორიები. თუმცა, სხვა რამ არის მნიშვნელოვანი. მზის ანთებები უნდა იქნას შესწავლილი, რათა გავიგოთ კოსმოსურ პლაზმაში აფეთქების სხვადასხვა ფენომენები. სხვა ვარსკვლავების აფეთქებებისგან განსხვავებით, ისევე როგორც მრავალი სხვა მსგავსი (ან ერთი შეხედვით მსგავსი) არასტაციონარული ფენომენისგან განსხვავებით, მზის ანთებები ხელმისაწვდომია ყველაზე სრულყოფილი კვლევისთვის თითქმის მთელ ელექტრომაგნიტურ დიაპაზონში - კილომეტრიანი რადიოტალღებიდან მძიმე გამამდე. სხივები. მზის ანთებების ფიზიკა არის ერთგვარი კვეთა თანამედროვე ფიზიკის მრავალ სფეროებში: პლაზმის კინეტიკური თეორიიდან მაღალი ენერგიის ნაწილაკების ფიზიკამდე.

თანამედროვე კოსმოსური დაკვირვებები საშუალებას გვაძლევს დავინახოთ მზის აფეთქების გამოჩენა და განვითარება UV და რენტგენის სხივებში მაღალი სივრცითი, დროითი და სპექტრული გარჩევადობით. დამკვირვებელი მონაცემების უზარმაზარი ნაკადი ანთებებისა და მათ მიერ გამოწვეული ფენომენების შესახებ მზის ატმოსფეროში, პლანეტათაშორის სივრცეში, მაგნიტოსფეროში და დედამიწის ატმოსფეროში შესაძლებელს ხდის გულდასმით შემოწმდეს აფეთქებების თეორიული და ლაბორატორიული მოდელირების ყველა შედეგი.

მზის ამ აფეთქებებს ახასიათებს კოლოსალური ენერგიის გამოყოფა, რომელიც გავლენას ახდენს პლანეტის ამინდზე და ცოცხალი ორგანიზმების ქცევასა და ჯანმრთელობაზე. მაგრამ მათი დაკვირვება სპეციალური ტექნოლოგიების გარეშე შეუძლებელია. აქ შეგიძლიათ გაიგოთ სტატუსი ციმციმებს რეალურ დროში ონლაინ. თქვენ ასევე შეგიძლიათ შეამოწმოთ მზიანი ამინდის პროგნოზი დღეს, რათა იცოდეთ რისთვის მოემზადოთ.

ქვემოთ მოცემული გრაფიკის წყალობით, შეგიძლიათ გაიგოთ რომელი ანათებსმოხდა დღეს.

ციმციმებიკლასი C და უფრო მაღალი არ ქონა.

მზის აფეთქების აქტივობის ინდექსი დღეში და თვეში

მზის ანთებები გუშინ

ციმციმებიკლასი C და უფრო მაღალი არ ქონა

რა არის მზის აფეთქება?

Აფეთქება მზეზე- სიკაშკაშის დონის უეცარი, სწრაფი და ინტენსიური ცვლილება. ის ჩნდება, როდესაც მზის ატმოსფეროში წარმოქმნილი მაგნიტური ენერგია გამოიყოფა. სხივები გამოდის მთელ ელექტრომაგნიტურ სპექტრში. ენერგიის რეზერვი უდრის მილიონობით წყალბადის ბომბს 100 მეგატონის ერთდროული აფეთქებით! პირველი აფეთქება დაფიქსირდა 1859 წლის 1 სექტემბერს. მას დამოუკიდებლად თვალყურს ადევნებდნენ რიჩარდ კერინგტონი და რიჩარდ ჰოჯსონი.

მაგნიტური ენერგიის გამოთავისუფლებით ელექტრონები, პროტონები და მძიმე ბირთვები თბება და აჩქარდება. როგორც წესი, ენერგია აღწევს 10 27 ერგ/წმ. დიდი მოვლენები იზრდება 10 32 ერგ/წმ-მდე. ეს 10 მილიონი ჯერ მეტია, ვიდრე ვულკანის ამოფრქვევა.

მზის აფეთქება დაყოფილია 3 ეტაპად. წინამორბედი პირველად შეინიშნება მაგნიტური ენერგიის გათავისუფლებისას. შესაძლებელია მოვლენის ჩაწერა რბილი რენტგენის სხივებით. შემდეგი, პროტონები და ელექტრონები აჩქარდებიან 1 მევ-ზე ზემოთ ენერგიებამდე. პულსის სტადია ათავისუფლებს რადიოტალღებს, გამა სხივებს და მძიმე რენტგენის სხივებს. მესამე გვიჩვენებს რბილი რენტგენის ეტაპობრივ ზრდას და დაშლას. ხანგრძლივობა რამდენიმე წამიდან საათამდე მერყეობს.

ანთებები ვრცელდება მზის გვირგვინში. ეს არის გარე ატმოსფერული ფენა, რომელიც წარმოდგენილია ძალიან იშვიათი გაზით, რომელიც თბება მილიონ გრადუს ცელსიუსამდე. შიგნით, აალების წერტილი იზრდება 10-20 მილიონ კელვინამდე, მაგრამ შეიძლება გაიზარდოს 100 მილიონ კელვინამდე. გვირგვინი არათანაბარი ჩანს და ეკვატორის ირგვლივ მარყუჟის სახით იხრება. ისინი აერთიანებენ ძლიერი მაგნიტური ველის არეებს - აქტიურ რეგიონებს. ისინი შეიცავს მზის ლაქებს.