2012. gadā mēs varētu būt pie milzīga uguņošanas displeja. Dažas prognozes liek 24. saules cikla saules maksimumu vēl enerģētiskāku nekā pēdējais saules maksimums 2002. – 2003. Gadā (atcerieties visus tos rekordlielajos X klases signālugunis?). Saules fiziķi jau tagad ir sajūsmā par šo nākamo ciklu, un tiek pareizi izmantotas jaunas prognozēšanas metodes. Bet vai mums vajadzētu uztraukties?
Saistītie 2012. gada raksti:
- 2012: nav ģeomagnētiskā apgrieziena (iesūtīts 2008. gada 3. oktobrī)
- 2012: No Killer Solar Flare (iesūtīts 2008. gada 21. jūnijā)
- 2012. gads: planēta X nav Nibiru (iesūtīts 2008. gada 19. jūnijā)
- 2012: Nav planētas X (iesūtīts 2008. gada 25. maijā)
- 2012. gadā nav Pastardienas (iesūtīts 2008. gada 19. maijā)
Saskaņā ar vienu no daudzajiem Pastardienas dienas scenārijiem, kas mums tika parādīti, gatavojoties maiju pravietojumu darbinātajam “pasaules galam” 2012. gadā, šis scenārijs faktiski ir balstīts uz zināmām zinātnēm. Turklāt starp 11 gadu saules ciklu un maiju kalendārā redzamajiem laika cikliem var būt zināma korelācija, iespējams, šī senā civilizācija saprata, kā Saules magnētisms ik pēc desmit gadiem mainās pēc polaritātes? Turklāt reliģiozos tekstos (piemēram, Bībelē) teikts, ka mums pienākas tiesas diena, kurā ir iesaistīts daudz uguns un siera akmens. Tāpēc izskatās, ka mūsu tuvākā zvaigzne 2012. gada 21. decembrī dzīvos apcepta!
Pirms mēs pārietam pie secinājumiem, soli atpakaļ un pārdomājiet to. Tāpat kā vairums dažādu veidu, kā pasaule beigsies 2012. gadā, iespēja, ka Saule uzspridzina milzīgu, Zemei kaitīgu saules uzliesmojumu, ir ļoti pievilcīga tur esošajiem iznīcinātājiem. Apskatīsimies, kas patiesībā notiek uz Zemi vērsta saules uzliesmojuma gadījumā, Zeme faktiski ir ļoti labi aizsargāta. Kaut arī daži satelīti var nebūt…
Zeme ir attīstījusies ļoti radioaktīvā vidē. Saule kā saulains vējš pastāvīgi izšauj augstas enerģijas daļiņas no tās virsmas, kuras magnētiski dominē. Saules maksimuma laikā (kad Saule ir visaktīvākā) Zeme var būt pietiekami neveiksmīga, lai spētu pacelt sprādziena mucu ar 100 miljardu Hirosimas lieluma atombumbu enerģiju. Šis sprādziens ir pazīstams kā saules uzliesmojums, kura sekas var radīt problēmas šeit uz Zemes.
Pirms mēs skatāmies uz Zemes radītajām blakusparādībām, palūkosimies uz Sauli un īsi saprotam, kāpēc tā ik pēc apmēram 11 gadiem kļūst tik dusmīga.
Saules cikls
Pirmkārt un galvenokārt, saulei ir a dabiski cikls ar apmēram 11 gadu periodu. Katra cikla dzīves laikā Saules magnētiskā lauka līnijas tiek vilktas ap Saules ķermeni ar diferenciālu rotāciju Saules ekvatorā. Tas nozīmē, ka ekvators griežas ātrāk nekā magnētiskie stabi. Tā turpinoties, saules plazma velk magnētiskā lauka līnijas ap Sauli, izraisot stresu un enerģijas uzkrāšanos (attēlā parādīts tas). Palielinoties magnētiskajai enerģijai, magnētiskajā plūsmā veidojas šķipsnas, piespiežot tās virsmai. Šīs cilpas sauc par koronālajām cilpām, kuru skaits saules enerģijas laikā ir daudz lielāks.
Šeit nonāk saules punkti. Tā kā koronālās cilpas turpina parādīties virs virsmas, parādās arī saules punkti, kas bieži atrodas cilpas pēdu vietās. Koronālās cilpas rada to, ka saules karstākie virsmas slāņi (fotosfēra un hromosfēra) tiek nostumti malā, pakļaujot vēsāku konvekcijas zonu (iemesli, kāpēc saules virsma un atmosfēra ir karstāka nekā saules iekšpuse, ir koronālās sildīšanas parādība) . Tā kā magnētiskā enerģija uzkrājas, mēs varam sagaidīt, ka arvien vairāk magnētiskās plūsmas tiks piespiestas kopā. Tas ir tad, kad notiek parādība, ko sauc par magnētisko atkārtotu savienojumu.
Atkārtota savienošana izraisa dažāda lieluma saules signālraķetes. Kā jau iepriekš ziņots, saules signālu uzliesmojumi no “nanoflāziem” līdz “X klases signālugunis” ir ļoti enerģiski notikumi. Piešķirts, ka lielākie signālraķetes rada pietiekami daudz enerģijas 100 miljardu atomu sprādzienu veikšanai, taču neļaujiet šim milzīgajam skaitlim uztraukties par jums. Sākumā šis uzliesmojums notiek zemā koronā, tieši pie saules virsmas. Tas atrodas gandrīz 100 miljonu jūdžu (1AU) attālumā. Zeme nekur nav tuvu sprādzienam.
Tā kā saules magnētiskā lauka līnijas izdala milzīgu enerģijas daudzumu, saules plazma tiek paātrināta un norobežota magnētiskajā vidē (saules plazma ir pārkarsētas daļiņas, piemēram, protoni, elektroni un daži gaismas elementi, piemēram, hēlija kodoli). Plazmas daļiņām mijiedarbojoties, var rasties rentgenstari, ja apstākļi ir piemēroti un bremsstrahlung ir iespējams. (Bremsstrahlung notiek, kad mijiedarbīgas lādētas daļiņas rada rentgena izstarojumu.) Tas var izraisīt rentgena uzliesmojumu.
Problēma ar saules staru rentgena stariem
Rentgenstaru signālraķetes lielākā problēma ir tā, ka mēs nesaņemam maz brīdinājumu, kad tas notiks, jo rentgenstari pārvietojas gaismas ātrumā (viens no rekordlielākajiem 2003. gada saules signālugunis ir attēlots pa kreisi). Rentgena stari no X klases uzliesmojuma sasniegs Zemi aptuveni astoņu minūšu laikā. Kad rentgenstari ietekmē mūsu atmosfēru, tie tiek absorbēti visattālākajā slānī, ko sauc par jonosfēru. Kā jūs varat nojaust no nosaukuma, šī ir ļoti uzlādēta, reaktīva vide, pilna ar joniem (atomu kodoliem un brīvajiem elektroniem).
Spēcīgu saules notikumu, piemēram, signālraķešu laikā, jonizācijas sfēras D un E apgabalos palielinās jonizācijas ātrums starp rentgena stariem un atmosfēras gāzēm. Šajos slāņos pēkšņi palielinās elektronu ražošana. Šie elektroni var radīt traucējumus radioviļņu caurlaidībai atmosfērā, absorbējot īsviļņu radio signālus (augstfrekvences diapazonā), iespējams, bloķējot globālos sakarus. Šie notikumi ir pazīstami kā “pēkšņi jonosfēras traucējumi” (vai SID), un tie kļūst izplatīti augstas saules aktivitātes periodos. Interesanti, ka elektronu blīvuma palielināšanās SID laikā veicina ļoti zemu frekvenču (VLF) radio izplatīšanos - šo parādību zinātnieki izmanto, lai izmērītu no Saules ienākošo rentgenstaru intensitāti.
Koronālo masu izgrūšana?
Saules uzliesmojuma rentgena starojums ir tikai daļa no stāsta. Ja apstākļi ir piemēroti, uzliesmojuma vietā var rasties koronālā masas izmešana (CME) (lai gan abas parādības var notikt neatkarīgi). CME ir lēnāka nekā rentgenstaru izplatīšanās, taču to globālā ietekme šeit uz Zemes var būt problemātiskāka. Viņi var nebraukt ar gaismas ātrumu, bet viņi tomēr brauc ātri; viņi var pārvietoties ar ātrumu 2 miljoni jūdžu stundā (3,2 miljoni km / h), kas nozīmē, ka viņi mūs var sasniegt dažu stundu laikā.
Šajā vietā daudz laika tiek pielikts laika prognozei kosmosā. Mums ir nedaudz kosmosa kuģu, kas sēž starp Zemi un Sauli pie Zemes-Saules Lagrangian (L1) norāda ar sensoriem uz kuģa, lai izmērītu saules vēja enerģiju un intensitāti. Ja CME iziet cauri to atrašanās vietai, tieši var izmērīt enerģētiskās daļiņas un starpplanētu magnētisko lauku (SVF). Viena misija ar nosaukumu Advanced Composition Explorer (ACE) atrodas L1 punktu un sniedz zinātniekiem līdz pat stundai paziņojumu par CME pieeju. ACE sadarbojas ar Saules un Heliosfēras observatoriju (SOHO) un Saules TErrestrial Relations Observatory (STEREO), tāpēc CME var izsekot no korona apakšējās daļas uz starpplanētu telpu caur L1 norādiet uz Zemi. Šīs Saules misijas aktīvi strādā kopā, lai kosmosa aģentūrām sniegtu iepriekšēju paziņojumu par uz zemi vērstu CME.
Ko darīt, ja CME sasniedz Zemi? Iesākumā daudz kas ir atkarīgs no SVF (no Saules) magnētiskās konfigurācijas un Zemes (magnetosfēras) ģeomagnētiskā lauka. Vispārīgi runājot, ja abi magnētiskie lauki ir izlīdzināti ar polaritātēm, kas norāda vienā virzienā, ir ļoti iespējams, ka magnetosfēra atgrūž CME. Šajā gadījumā CME slīdēs garām Zemei, radot zināmu spiedienu un izkropļojumus magnetosfērā, bet citādi izies bez problēmām. Tomēr, ja magnētiskā lauka līnijas ir antiparalēlās konfigurācijās (t.i., magnētiskās polaritātes pretējos virzienos), magnētiskās sfēras priekšējā malā var notikt magnētiska atkārtota savienošana.
Šajā gadījumā SVF un magnetosfēra saplūdīs, savienojot Zemes magnētisko lauku ar Sauli. Tas nosaka ainu vienam no visbīstīgākajiem notikumiem dabā: aurorai.
Satelīti Perilā
Tā kā CME magnētiskais lauks savienojas ar Zemi, magnētosfērā tiek ievadītas augstas enerģijas daļiņas. Saules vēja spiediena dēļ Saules magnētiskā lauka līnijas locīsies ap Zemi, slaucot aiz mūsu planētas. Daļiņas, kas ievadītas “dienas pusē”, tiks novadītas Zemes polārajos reģionos, kur tās mijiedarbojas ar mūsu atmosfēru, radot gaismu kā auroras. Šajā laikā Van Allena josta arī kļūs “īpaši uzlādēta”, radot reģionu ap Zemi, kas varētu radīt problēmas neaizsargātiem astronautiem un visiem neaizsargātiem satelītiem. Lai uzzinātu vairāk par kaitējumu, ko var radīt astronauti un kosmosa kuģi, skatiet “Radiācijas slimības, šūnu bojājumi un paaugstināts vēža risks ilgstošām misijām uz Marsu" un "Jauns tranzistors varētu radīt kosmosa starojuma problēmu blakus.”
It kā ar Van Allen jostas starojumu nebūtu pietiekami, satelīti varētu ļauties atmosfēras izplešanās draudiem. Kā jau jūs gaidījāt, it kā Saule trāpītu Zemei ar rentgena stariem un CME, tāpēc neizbēgami notiks atmosfēras karsēšana un globāla izplešanās, iespējams, iejaucoties satelīta orbītas augstumā. Ja to nekontrolē, satelītu aerobraktēšanas efekts var izraisīt to palēnināšanos un augstuma pazemināšanos. Aerobraking ir plaši izmantots kā lidojums kosmosā rīks palēnināt kosmosa kuģa palēnināšanos, kad tas tiek ievietots orbītā ap citu planētu, taču tas nelabvēlīgi ietekmēs satelītus, kas riņķo ap Zemi, jo jebkura ātruma palēnināšanās var izraisīt tā atkārtotu nonākšanu atmosfērā.
Mēs jūtam arī ietekmi uz zemes
Lai arī satelīti atrodas frontes līnijā, ja atmosfērā nonāk spēcīgs enerģētisko daļiņu pieplūdums, mēs varam sajust nelabvēlīgo ietekmi arī šeit, uz Zemes. Sakarā ar elektronu rentgena ģenerēšanu jonosfērā, daži saziņas veidi var kļūt raibi (vai arī tikt noņemti visi kopā), bet tas nav viss, kas var notikt. Šīs ienākošās daļiņas caur jonosfēru var radīt plašu elektrisko strāvu, kas pazīstama kā “elektrodžets”. Ar elektrisko strāvu nāk magnētiskais lauks. Atkarībā no saules vētru intensitātes, šeit, uz zemes, var rasties straumes, iespējams, pārslogojot valstu elektrotīklus. 1989. gada 13. martā Kanādas Kvebekas reģionā spēku zaudēja seši miljoni cilvēku pēc tam, kad milzīgais saules aktivitātes pieaugums izraisīja zemes izraisītu straumju strauju pieaugumu. Kvebeka tika paralizēta deviņas stundas, kamēr inženieri strādāja pie problēmas risinājuma.
Vai mūsu saule var radīt slepkavas uzliesmojumu?
Īsā atbilde uz šo ir “nē”.
Garāka atbilde ir iesaistīta nedaudz vairāk. Kaut arī tieši uz mums vērsts saules uzliesmojums no ārējās Saules varētu izraisīt tādas sekundāras problēmas kā satelīta bojājumi un neaizsargātu astronautu un elektrības padeves traumas, pats uzliesmojums nav pietiekami jaudīgs, lai iznīcinātu Zemi, noteikti ne 2012. gadā. Es uzdrīkstos teikt, ka tālā nākotne, kad Saulei izlietos degvielu un uzbriest sarkanajam milzim, tas varētu būt slikts laikmets dzīvībai uz Zemes, taču mums ir jāgaida daži miljardi gadu, lai tas notiktu. Varētu būt pat iespēja, ka tiks palaisti vairāki X klases signālraķetes, un tīri neveiksmīgi mūs var piemeklēt virkne CME un rentgenstaru pārrāvumu, taču neviens no tiem nebūs spēcīgs, lai pārvarētu mūsu magnetosfēru, jonosfēru un zemo atmosfēru.
“Killer” saules signālraķetes ir novērots uz citām zvaigznēm. NASA Swift observatorijā 2006. gadā tika novērots lielākais zvaigžņu signāluguns, kāds jebkad novērots 135 gaismas gadu attālumā. Tiek lēsts, ka tas ir atraisījis 50 miljonus enerģijas triljons atombumbas, II Pegasi uzliesmojums būs iznīcinājis lielāko daļu dzīvības uz Zemes, ja mūsu saule izšautu rentgena starus no šīs enerģijas uzliesmojuma pie mums. Tomēr mūsu saule nav II Pegasi. II Pegasi ir vardarbīga sarkana milzu zvaigzne ar bināru partneri ļoti tuvu orbītā. Tiek uzskatīts, ka gravitācijas mijiedarbība ar bināro partneri, un fakts, ka Pegasi ir sarkans milzis, ir galvenais iemesls šim enerģētiskajam uzliesmojumam.
Doomsayers norāda uz Sauli kā iespējamu Zemes slepkavas avotu, taču paliek fakts, ka mūsu Saule ir ļoti stabila zvaigzne. Tam nav binārā partnera (piemēram, II Pegasi), tam ir paredzams cikls (apmēram 11 gadi), un nav pierādījumu, ka mūsu saule būtu devusi kādus masveida izmiršanas notikumus pagātnē, izmantojot milzīgu uz Zemi vērstu signālu. Ir novēroti ļoti lieli saules uzliesmojumi (piemēram, 1859. gada Carrington baltas gaismas uzliesmojums)… bet mēs joprojām esam šeit.
Papildu vērpjot, saules fiziķus pārsteidz trūkums Saules aktivitāte šī 24. saules cikla sākumā, liek dažiem zinātniekiem domāt, ka mēs varētu nonākt uz cita Maunder minimuma un “Mazā ledus laikmeta” robežas. Tas ir krasi pretstatā NASA saules fiziķa 2006. gada prognozēm, ka šis cikls būs “duczy”.
Tas liek man secināt, ka, prognozējot saules uzliesmojuma notikumus, mums vēl tāls ceļš ejams. Lai arī laika apstākļu prognoze kosmosā uzlabojas, paies vēl daži gadi, līdz mēs varēsim pietiekami precīzi nolasīt Sauli, lai pilnīgi droši pateiktu, cik aktīvs būs saules cikls. Tātad, neatkarīgi no pareģojumiem, pareģojumiem vai mītiem, nav fiziska veida, kā pateikt, ka Zeme tiks piemeklēta jebkura uzliesmojums, nemaz nerunājot par lielu 2012. gadā. Pat ja liels uzliesmojums mūs skāra, tas nebūs izmiršanas notikums. Jā, satelīti var tikt bojāti, izraisot tādas sekundāras problēmas kā GPS zudums (kas varētu piemēram, traucēt gaisa satiksmes kontroli) vai valstu elektrotīklus var satriekt auroālas elektroierīces, bet nekas vairāk kā ārkārtējs.
Bet pieturieties pie tā, lai izvairītos no šī jautājuma, likumpārkāpēji tagad mums saka, ka liels saules uzliesmojums būs sitiet mūs, tiklīdz Zemes ģeomagnētiskais lauks vājina un mainās, atstājot mūs neaizsargātus no CME postījumiem ... Iemesli, kāpēc tas nenotiks 2012. gadā, ir tā paša raksta vērts. Tātad, pievērsiet uzmanību nākamajam 2012. gada rakstam “2012: nav ģeomagnētiskā apgrieziena“.
Vadošo attēlu kredītpunkti: MIT (supernovas simulācija), NASA / JPL (EUV saules aktīvais reģions). Efekti un rediģēšana: es pats.
