เมื่อวันที่ 1 กันยายน พ.ศ. 2402 นักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษสองคนคือ Richard Carrington และ S. Hodgson สังเกตดวงอาทิตย์ด้วยแสงสีขาวอย่างอิสระ ทันใดนั้นก็เห็นบางสิ่งที่ดูเหมือนสายฟ้าแลบท่ามกลางจุดดับบนดวงอาทิตย์กลุ่มหนึ่ง นี่เป็นการสังเกตการณ์ครั้งแรกของปรากฏการณ์ใหม่ที่ยังไม่ทราบบนดวงอาทิตย์ ต่อมาได้รับชื่อ เปลวไฟจากแสงอาทิตย์.

เปลวสุริยะคืออะไร? กล่าวโดยสรุปนี่คือการระเบิดที่ทรงพลังบนดวงอาทิตย์ซึ่งเป็นผลมาจากการที่พลังงานจำนวนมหาศาลที่สะสมในบรรยากาศสุริยะในปริมาณที่จำกัดถูกปล่อยออกมาอย่างรวดเร็ว

ส่วนใหญ่แล้วการระบาดจะเกิดขึ้นในพื้นที่ที่เป็นกลางตั้งอยู่ระหว่างจุดใหญ่ที่มีขั้วตรงข้าม โดยปกติแล้ว การพัฒนาแฟลชจะเริ่มต้นด้วยการเพิ่มความสว่างอย่างกะทันหัน แผ่นพลุ- พื้นที่ที่มีโฟโตสเฟียร์ที่สว่างกว่าและร้อนกว่า จากนั้นเกิดการระเบิดหายนะซึ่งในระหว่างนั้นพลาสมาของแสงอาทิตย์จะร้อนสูงถึง 40-100 ล้านเค สิ่งนี้แสดงให้เห็นจากการเพิ่มขึ้นหลายครั้งของการแผ่รังสีคลื่นสั้นของดวงอาทิตย์ (รังสีอัลตราไวโอเลตและรังสีเอกซ์) เช่นเดียวกับการเพิ่มขึ้นหลายเท่า ใน “เสียงวิทยุ” ของแสงกลางวัน และในการปล่อยเซลล์สุริยะ (อนุภาค) ที่ถูกเร่ง และแฟลร์ที่ทรงพลังที่สุดบางดวงยังสร้างรังสีคอสมิกจากแสงอาทิตย์อีกด้วย ซึ่งโปรตอนมีความเร็วเท่ากับครึ่งหนึ่งของความเร็วแสง อนุภาคดังกล่าวมีพลังงานร้ายแรง พวกมันสามารถเจาะเข้าไปในยานอวกาศได้อย่างไม่มีข้อจำกัดและทำลายเซลล์ของสิ่งมีชีวิต ดังนั้นรังสีคอสมิกจากแสงอาทิตย์อาจก่อให้เกิดอันตรายร้ายแรงต่อลูกเรือที่ถูกจับระหว่างการบินโดยฉับพลัน

ดังนั้นเปลวสุริยะจึงปล่อยรังสีออกมาในรูปแบบ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและอยู่ในรูปของอนุภาคของสสาร การขยายรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดขึ้นที่ หลากหลายความยาวคลื่น - จากรังสีเอกซ์แข็งและรังสีแกมมาไปจนถึงคลื่นวิทยุยาวกิโลเมตร ในกรณีนี้ ฟลักซ์รวมของรังสีที่มองเห็นจะคงที่ภายในเศษส่วนของเปอร์เซ็นต์เสมอ . แสงแฟลร์ที่อ่อนบนดวงอาทิตย์มักเกิดขึ้นเกือบทุกครั้ง และแสงแฟลร์ขนาดใหญ่จะเกิดขึ้นทุกๆ สองสามเดือน แต่ในปีที่สูงสุด กิจกรรมแสงอาทิตย์เปลวสุริยะขนาดใหญ่เกิดขึ้นหลายครั้งต่อเดือน โดยปกติแล้วแฟลชขนาดเล็กจะใช้เวลา 5 ถึง 10 นาที; ทรงพลังที่สุด - หลายชั่วโมง ในช่วงเวลานี้ เมฆพลาสมาที่มีน้ำหนักมากถึง 10 พันล้านตันถูกพ่นออกสู่พื้นที่ใกล้ดวงอาทิตย์ และพลังงานจะถูกปล่อยออกมาเทียบเท่ากับการระเบิดของระเบิดไฮโดรเจนนับสิบหรือหลายร้อยล้านลูก! อย่างไรก็ตาม พลังของแม้แต่เปลวไฟที่ใหญ่ที่สุดก็ยังไม่เกินหนึ่งในร้อยของเปอร์เซ็นต์ของพลังการแผ่รังสีทั้งหมดของดวงอาทิตย์ ดังนั้น ในระหว่างที่เกิดแสงแฟลร์ ความส่องสว่างของแสงกลางวันของเราจึงไม่เพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด

ในระหว่างการบินของลูกเรือชุดแรกบนสถานีอวกาศสกายแล็บของอเมริกา (พฤษภาคม-มิถุนายน พ.ศ. 2516) สามารถถ่ายภาพแฟลชท่ามกลางแสงไอเหล็กได้ที่อุณหภูมิ 17 ล้านเคลวิน ซึ่งน่าจะร้อนกว่าใจกลาง เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แสนสาหัส และในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการบันทึกพัลส์ของรังสีแกมมาจากเปลวไฟหลายแห่ง

แรงกระตุ้นดังกล่าวอาจเป็นเพราะต้นกำเนิดของมัน การทำลายล้างคู่อิเล็กตรอน-โพซิตรอน. โพซิตรอนดังที่ทราบกันว่าเป็นปฏิปักษ์ของอิเล็กตรอน มีมวลเท่ากับอิเล็กตรอน แต่มีประจุไฟฟ้าตรงกันข้าม เมื่ออิเล็กตรอนและโพซิตรอนชนกัน เช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นในเปลวสุริยะ พวกมันจะถูกทำลายทันที และกลายเป็นรังสีแกมมาสองโฟตอน

เช่นเดียวกับวัตถุที่ได้รับความร้อน ดวงอาทิตย์จะปล่อยคลื่นวิทยุออกมาอย่างต่อเนื่อง การปล่อยคลื่นวิทยุความร้อนจากดวงอาทิตย์ที่เงียบสงบ เมื่อไม่มีจุดหรือแสงแฟลร์จะเล็ดลอดออกมาจากโครโมสเฟียร์ที่คลื่นมิลลิเมตรและเซนติเมตร และจากโคโรนาที่คลื่นเมตร แต่ทันทีที่มีจุดขนาดใหญ่ปรากฏขึ้น เกิดเปลวไฟ คลื่นวิทยุที่รุนแรงจะปรากฏขึ้นตัดกับพื้นหลังของการปล่อยคลื่นวิทยุอย่างสงบ... จากนั้นการปล่อยคลื่นวิทยุของดวงอาทิตย์ก็เพิ่มขึ้นอย่างกะทันหันหลายพันหรือหลายล้านเท่า!

กระบวนการทางกายภาพที่ทำให้เกิดเปลวสุริยะมีความซับซ้อนมากและยังไม่ค่อยเข้าใจ อย่างไรก็ตาม ข้อเท็จจริงที่ว่าเปลวสุริยะปรากฏเกือบเฉพาะในกลุ่มจุดดับบนดวงอาทิตย์ขนาดใหญ่ บ่งชี้ว่าเปลวเพลิงเกี่ยวข้องกับสนามแม่เหล็กแรงสูงบนดวงอาทิตย์ และเห็นได้ชัดว่าเปลวไฟนั้นไม่มีอะไรมากไปกว่าการระเบิดขนาดมหึมาที่เกิดจากการอัดพลาสมาของแสงอาทิตย์อย่างกะทันหันภายใต้แรงกดดันที่รุนแรง สนามแม่เหล็ก. มันเป็นพลังงานของสนามแม่เหล็กที่ปล่อยออกมาซึ่งก่อให้เกิดเปลวสุริยะ
รังสีจากเปลวสุริยะมักจะมาถึงโลกของเรา โดยส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อชั้นบรรยากาศชั้นบนของโลก (ไอโอโนสเฟียร์) นอกจากนี้ยังนำไปสู่การเกิดพายุแม่เหล็กและแสงออโรร่าอีกด้วย

ผลที่ตามมาของเปลวสุริยะ

เมื่อวันที่ 23 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2499 สถานีบริการซันสังเกตเห็นแสงแฟลร์อันทรงพลังในเวลากลางวัน ในการระเบิดด้วยพลังที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน เมฆพลาสมาร้อนขนาดยักษ์ถูกโยนเข้าไปในอวกาศรอบดวงอาทิตย์ ซึ่งแต่ละก้อนมีขนาดใหญ่กว่าหลายเท่า มากกว่าโลก! และด้วยความเร็วมากกว่า 1,000 กม./วินาที พวกมันก็พุ่งเข้าหาโลกของเรา เสียงสะท้อนแรกของภัยพิบัตินี้มาถึงเราอย่างรวดเร็วทั่วห้วงจักรวาล ประมาณ 8.5 นาทีหลังจากการเริ่มต้นของแสงแฟลร์ การไหลของรังสีอัลตราไวโอเลตและรังสีเอกซ์เพิ่มขึ้นอย่างมากไปถึงชั้นบรรยากาศชั้นบนของโลก - ไอโอโนสเฟียร์ ทำให้ความร้อนและไอออไนซ์เข้มข้นขึ้น สิ่งนี้นำไปสู่การเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็วและแม้กระทั่งการหยุดชั่วคราวของการสื่อสารทางวิทยุบนคลื่นสั้น เพราะแทนที่จะถูกสะท้อนจากชั้นบรรยากาศรอบนอก พวกมันเริ่มถูกดูดซับอย่างเข้มข้นจากหน้าจอ...

บางครั้ง เมื่อมีแสงแฟลร์ที่แรงมาก สัญญาณรบกวนทางวิทยุอาจกินเวลาหลายวันติดต่อกัน จนกว่าดาวที่อยู่ไม่สุขจะ “กลับสู่ภาวะปกติ” การพึ่งพาอาศัยกันสามารถติดตามได้ที่นี่เพื่อให้ระดับของกิจกรรมแสงอาทิตย์สามารถตัดสินได้จากความถี่ของการรบกวนดังกล่าว แต่สิ่งรบกวนหลักที่เกิดจากกิจกรรมแฟลร์ของดาวฤกษ์บนโลกยังอยู่ข้างหน้า

หลังจากการแผ่รังสีคลื่นสั้น (อัลตราไวโอเลตและรังสีเอกซ์) กระแสรังสีคอสมิกจากแสงอาทิตย์ที่มีพลังงานสูงเข้ามายังโลกของเรา จริงอยู่ที่เปลือกแม่เหล็กของโลกปกป้องเราจากรังสีอันตรายเหล่านี้ได้อย่างน่าเชื่อถือ แต่สำหรับนักบินอวกาศที่ทำงานใน นอกโลกพวกมันก่อให้เกิดอันตรายร้ายแรงมาก: การได้รับรังสีสามารถเกินปริมาณที่อนุญาตได้อย่างง่ายดาย นั่นคือเหตุผลที่หอดูดาวประมาณ 40 แห่งทั่วโลกเข้าร่วมในบริการลาดตระเวนดวงอาทิตย์อย่างต่อเนื่อง - พวกเขาดำเนินการสังเกตการณ์กิจกรรมแสงแฟลร์ในเวลากลางวันอย่างต่อเนื่อง

การพัฒนาปรากฏการณ์ทางธรณีฟิสิกส์บนโลกเพิ่มเติมสามารถคาดหวังได้หนึ่งหรือสองวันหลังจากการระบาด นี่เป็นเวลาที่แน่นอน - 30-50 ชั่วโมง - ที่จำเป็นสำหรับเมฆพลาสม่าในการไปถึง "สิ่งรอบตัว" ของโลก ท้ายที่สุดแล้ว เปลวสุริยะก็เหมือนกับปืนจักรวาลที่ยิงคอร์ปัสเคิล - อนุภาคของสสารสุริยะ: อิเล็กตรอน, โปรตอน (นิวเคลียสของอะตอมไฮโดรเจน), อนุภาคอัลฟา (นิวเคลียสของอะตอมฮีเลียม) เข้าสู่อวกาศระหว่างดาวเคราะห์ มวลของศพที่ปะทุขึ้นจากเปลวไฟในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2499 มีจำนวนหลายพันล้านตัน!

ทันทีที่เมฆอนุภาคแสงอาทิตย์ชนกับโลก เข็มเข็มทิศก็เริ่มกวาด และท้องฟ้ายามค่ำคืนเหนือดาวเคราะห์ก็ถูกตกแต่งด้วยแสงออโรร่าหลากสี อาการหัวใจวายเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในผู้ป่วย และจำนวนอุบัติเหตุทางถนนก็เพิ่มขึ้น

นั่นคืออะไร พายุแม่เหล็ก, แสงออโรร่า... ภายใต้แรงกดดันของเมฆขนาดมหึมา โลกทั้งใบสั่นสะเทือน: แผ่นดินไหวเกิดขึ้นในบริเวณที่เกิดแผ่นดินไหวหลายแห่ง และราวกับว่าจะช่วยปิดท้ายทั้งหมด ความยาวของวันก็เปลี่ยนไปอย่างกะทันหันมากถึง 10... ไมโครวินาที!

การวิจัยอวกาศแสดงให้เห็นว่าโลกถูกล้อมรอบด้วยสนามแม่เหล็ก ซึ่งก็คือเปลือกแม่เหล็ก ภายในสนามแม่เหล็ก ความแรงของสนามแม่เหล็กโลกมีมากกว่าความแรงของสนามแม่เหล็กระหว่างดาวเคราะห์ และเพื่อให้แฟลร์ส่งผลกระทบต่อสนามแม่เหล็กของโลกและโลกเองนั้น มันจะต้องเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่บริเวณกัมมันตภาพรังสีบนดวงอาทิตย์ตั้งอยู่ใกล้ศูนย์กลางของจานสุริยะซึ่งก็คือมุ่งไปทางโลกของเรา มิฉะนั้น รังสีแฟลร์ทั้งหมด (แม่เหล็กไฟฟ้าและคอร์กล้ามเนื้อ) จะลอยผ่านไป

พลาสมาที่พุ่งจากพื้นผิวดวงอาทิตย์ออกสู่อวกาศมีความหนาแน่นระดับหนึ่งและสามารถออกแรงกดดันต่อสิ่งกีดขวางใด ๆ ที่พบตามเส้นทางของมันได้ อุปสรรคสำคัญเช่นนี้คือสนามแม่เหล็กของโลก - สนามแม่เหล็กของมัน มันต้านการไหลของสสารแสงอาทิตย์ มีช่วงเวลาที่ความกดดันทั้งสองสมดุลกันในการเผชิญหน้าครั้งนี้ จากนั้น ขอบเขตของแมกนีโตสเฟียร์ของโลกซึ่งถูกกดโดยการไหลของพลาสมาสุริยะจากด้านกลางวันนั้นถูกสร้างขึ้นที่ระยะห่างประมาณ 10 รัศมีของโลกจากพื้นผิวโลกของเรา และพลาสมาซึ่งไม่สามารถเคลื่อนที่ตรงได้ก็เริ่มไหลไปรอบๆ สนามแม่เหล็ก ในกรณีนี้ อนุภาคของสสารสุริยะจะยืดเส้นสนามแม่เหล็กออกไป และที่ด้านกลางคืนของโลก (ในทิศทางตรงกันข้ามกับดวงอาทิตย์) จะมีเส้นทางยาว (หาง) เกิดขึ้นใกล้กับสนามแม่เหล็กซึ่งขยายออกไปเลยวงโคจรของสสาร ดวงจันทร์. โลกที่มีเปลือกแม่เหล็กจะพบว่าตัวเองอยู่ภายในกระแสเลือดนี้ และหากเปรียบเทียบลมสุริยะธรรมดาที่ไหลรอบสนามแม่เหล็กอย่างต่อเนื่องกับลมเบา ๆ กระแสคอร์ปัสเคิลที่ไหลอย่างรวดเร็วที่เกิดจากเปลวไฟจากแสงอาทิตย์อันทรงพลังก็เหมือนกับพายุเฮอริเคนที่น่ากลัว เมื่อพายุเฮอริเคนกระทบเปลือกแม่เหล็ก โลกมันหดตัวแรงยิ่งขึ้นที่ด้านต่ำกว่าดวงอาทิตย์และแสดงบนโลก พายุแม่เหล็ก

ดังนั้นกิจกรรมสุริยะจึงส่งผลต่อสนามแม่เหล็กภาคพื้นดิน เมื่อมันทวีความรุนแรงขึ้น ความถี่และความรุนแรงของพายุแม่เหล็กก็จะเพิ่มขึ้น แต่การเชื่อมต่อนี้ค่อนข้างซับซ้อนและประกอบด้วยปฏิสัมพันธ์ทางกายภาพทั้งลูกโซ่ หลัก ลิงค์กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการไหลเวียนของคอร์พัสเคิลที่เพิ่มขึ้นซึ่งเกิดขึ้นระหว่างเปลวสุริยะ

เซลล์พลังงานบางส่วนในละติจูดขั้วโลกจะแยกตัวออกมาจากกับดักแม่เหล็กสู่ชั้นบรรยากาศของโลก จากนั้นที่ระดับความสูงตั้งแต่ 100 ถึง 1,000 กม. โปรตอนและอิเล็กตรอนเร็วชนกับอนุภาคอากาศ กระตุ้นพวกมันและทำให้พวกมันเรืองแสง ส่งผลให้มี ไฟขั้วโลก.

“การฟื้นฟู” ของแสงสว่างอันยิ่งใหญ่เป็นระยะ ๆ ถือเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ ตัวอย่างเช่น หลังจากที่เกิดเปลวสุริยะครั้งใหญ่เมื่อวันที่ 6 มีนาคม พ.ศ. 2532 การไหลของกระแสเลือดทำให้เกิดความตื่นเต้นไปทั่วทั้งแมกนีโตสเฟียร์ของโลกของเรา ส่งผลให้มีพายุแม่เหล็กกำลังแรงเกิดขึ้นบนโลก มันมาพร้อมกับแสงออโรร่าขอบเขตที่น่าอัศจรรย์ซึ่งไปถึงเขตร้อนในพื้นที่คาบสมุทรแคลิฟอร์เนีย! สามวันต่อมามีสิ่งใหม่เกิดขึ้น แฟลชอันทรงพลังและในคืนวันที่ 13-14 มีนาคม ผู้อยู่อาศัยในชายฝั่งทางใต้ของแหลมไครเมียยังได้ชื่นชมแสงวาบอันน่าหลงใหลที่แผ่กระจายไปบนท้องฟ้าที่เต็มไปด้วยดวงดาวเหนือฟันหินของ Ai-Petri มันเป็นภาพที่ไม่เหมือนใคร เหมือนกับแสงของไฟที่ปกคลุมท้องฟ้าไปครึ่งหนึ่งในทันที

แสงแฟลร์ที่ทรงพลังที่สุดของคลาส X 9.3 ในช่วง 12 ปีที่ผ่านมาเกิดขึ้นบนดวงอาทิตย์ ในอีกไม่กี่วันข้างหน้า คาดว่าจะมีพายุแม่เหล็กที่มีกำลังแรงสูงและแสงออโรร่าจำนวนมากบนโลกในซีกโลกทั้งสอง

การระเบิดบนดวงอาทิตย์เกิดขึ้นจากการรวมตัวกันของกลุ่มจุดดับดวงอาทิตย์ที่ใหญ่ที่สุดสองกลุ่ม มันเป็นหนึ่งในห้าเปลวสุริยะที่ทรงพลังที่สุดในประวัติศาสตร์การสังเกตการณ์ทั้งหมด โดยปกติแล้วการระบาดในระดับนี้จะเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่หายากมากและ เงื่อนไขพิเศษและที่จุดสูงสุดของกิจกรรมสุริยะ คราวนี้เกิดการระเบิดบนพื้นหลังที่มีระดับต่ำสุดสุริยะ นักวิทยาศาสตร์ต้องค้นหาสาเหตุของสิ่งที่เกิดขึ้น

ดังที่ผู้เชี่ยวชาญตั้งข้อสังเกต การระเบิดของอำนาจดังกล่าวก่อให้เกิดภัยคุกคามต่อความล้มเหลวของระบบเทคโนโลยีอวกาศและระบบการสื่อสาร

พายุแม่เหล็กที่เกิดจากการระบาดมักส่งผลต่อความเป็นอยู่ที่ดีของผู้ที่เป็นโรคเรื้อรัง

จากดวงอาทิตย์สู่หัวใจ

การระเบิดอันทรงพลังสามครั้งบนดวงอาทิตย์คุกคามโลก

ภาพ: NASA/GSFC/SDO

การระบาดที่รุนแรงที่สุดในรอบ 12 ปีที่ผ่านมาเกิดขึ้น

ในช่วงครึ่งแรกของวันพุธที่ 6 กันยายน 2017 นักวิทยาศาสตร์บันทึกเปลวสุริยะที่ทรงพลังที่สุดในรอบ 12 ปีที่ผ่านมา แฟลชถูกกำหนดคะแนนเป็น X9.3 - ตัวอักษรหมายถึงแฟลชอยู่ในกลุ่มแฟลชที่มีขนาดใหญ่มาก และตัวเลขบ่งบอกถึงความแรงของแฟลช การปล่อยสสารจำนวนหลายพันล้านตันเกิดขึ้นเกือบในพื้นที่ AR 2673 ซึ่งเกือบจะอยู่ใจกลางแผ่นสุริยะ ดังนั้นมนุษย์โลกจึงไม่รอดพ้นผลที่ตามมาจากสิ่งที่เกิดขึ้น เปลวไฟอันทรงพลังครั้งที่สอง (ขนาด X1.3) ถูกบันทึกในตอนเย็นของวันพฤหัสบดีที่ 7 กันยายน ครั้งที่สาม - วันนี้ วันศุกร์ที่ 8 กันยายน

ดวงอาทิตย์ปล่อยพลังงานมหาศาลออกสู่อวกาศ

เปลวสุริยะซึ่งขึ้นอยู่กับกำลังของรังสีเอกซ์ แบ่งออกเป็นห้าประเภท: A, B, C, M และ X โดยระดับต่ำสุด A0.0 สอดคล้องกับพลังงานรังสีในวงโคจรของโลกที่สิบนาโนวัตต์ต่อ ตารางเมตรตัวอักษรถัดไปหมายถึงพลังที่เพิ่มขึ้นสิบเท่า ในช่วงที่เกิดเปลวเพลิงที่ทรงพลังที่สุดที่ดวงอาทิตย์สามารถทำได้ พลังงานจำนวนมหาศาลจะถูกปล่อยออกสู่อวกาศโดยรอบในเวลาไม่กี่นาที ซึ่งเทียบเท่ากับทีเอ็นทีประมาณหนึ่งแสนล้านเมกะตัน นี่คือประมาณหนึ่งในห้าของพลังงานที่ดวงอาทิตย์ปล่อยออกมาในหนึ่งวินาที และพลังงานทั้งหมดที่มนุษยชาติจะผลิตได้ในหนึ่งล้านปี (สมมติว่ามันผลิตในอัตราปัจจุบัน)

คาดว่าจะมีพายุแม่เหล็กโลกกำลังแรง

รังสีเอกซ์ไปถึงดาวเคราะห์ภายในแปดนาที อนุภาคหนักในเวลาหลายชั่วโมง และเมฆพลาสม่าภายในสองถึงสามวัน การพุ่งออกจากโคโรนาจากแสงแฟลร์แรกได้มาถึงโลกแล้ว ดาวเคราะห์ชนกับเมฆพลาสมาสุริยะที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณหนึ่งร้อยล้านกิโลเมตร แม้ว่าจะคาดการณ์ไว้ก่อนหน้านี้ว่าสิ่งนี้จะเกิดขึ้นในตอนเย็นของวันศุกร์ที่ 8 กันยายน พายุแม่เหล็กโลกระดับ G3-G4 (ระดับห้าจุดตั้งแต่ G1 ที่อ่อนไปจนถึง G5 ที่แรงมาก) ซึ่งเกิดจากการลุกลามครั้งแรก น่าจะสิ้นสุดในเย็นวันศุกร์ การเคลื่อนตัวของแนวโคโรนาจากเปลวสุริยะดวงที่ 2 และ 3 ยังมาไม่ถึงโลก ผลที่ตามมาที่อาจเกิดขึ้นน่าจะเกิดขึ้นในช่วงปลายสัปดาห์นี้หรือต้นสัปดาห์หน้า

ผลกระทบของการระบาดมีความชัดเจนมานานแล้ว

นักธรณีฟิสิกส์ทำนายแสงออโรร่าในมอสโก เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก และเยคาเตรินเบิร์ก เมืองต่างๆ ที่ตั้งอยู่ในละติจูดค่อนข้างต่ำสำหรับแสงออโรร่า มันถูกพบเห็นแล้วในรัฐอาร์คันซอของสหรัฐอเมริกา เมื่อวันพฤหัสบดีที่ผ่านมา ผู้ให้บริการในสหรัฐอเมริกาและยุโรปรายงานว่าเกิดความขัดข้องในการสื่อสารที่ไม่สำคัญ ระดับรังสีเอกซ์ในวงโคจรโลกต่ำเพิ่มขึ้นเล็กน้อย กองทัพชี้แจงว่าไม่มีภัยคุกคามโดยตรงต่อดาวเทียมและระบบภาคพื้นดินตลอดจนลูกเรือของ ISS

ภาพ: NASA/GSFC

ยังคงมีความเสี่ยงสำหรับดาวเทียมวงโคจรต่ำและดาวเทียมค้างฟ้า อย่างแรกเสี่ยงต่อความล้มเหลวเนื่องจากการเบรกในบรรยากาศที่ร้อนจัด และอย่างหลังซึ่งอยู่ห่างจากโลก 36,000 กิโลเมตรอาจชนกับเมฆพลาสมาของแสงอาทิตย์ การสื่อสารทางวิทยุอาจมีการหยุดชะงัก แต่การประเมินขั้นสุดท้ายเกี่ยวกับผลที่ตามมาของการระบาดต้องรอจนกว่าจะถึงสิ้นสัปดาห์เป็นอย่างน้อย ความอยู่ดีมีสุขของผู้คนเสื่อมลงเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมทางแม่เหล็กโลกยังไม่ได้รับการพิสูจน์ทางวิทยาศาสตร์

อาจเพิ่มขึ้นในกิจกรรมแสงอาทิตย์

ครั้งสุดท้ายที่ตรวจพบการระบาดดังกล่าวคือเมื่อวันที่ 7 กันยายน พ.ศ. 2548 แต่การระบาดที่รุนแรงที่สุด (ด้วยคะแนน X28) เกิดขึ้นเร็วกว่านั้นด้วยซ้ำ (4 พฤศจิกายน พ.ศ. 2546) โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อวันที่ 28 ตุลาคม พ.ศ. 2546 หม้อแปลงไฟฟ้าแรงสูงตัวหนึ่งในเมืองมัลโมของสวีเดนเกิดขัดข้อง โดยตัดไฟฟ้าไปยังพื้นที่ที่มีประชากรทั้งหมดเป็นเวลาหนึ่งชั่วโมง ประเทศอื่นๆ ก็ได้รับผลกระทบจากพายุเช่นกัน ไม่กี่วันก่อนเหตุการณ์ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2548 มีการบันทึกเปลวไฟที่มีกำลังน้อยกว่า และนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าดวงอาทิตย์จะสงบลง สิ่งที่เกิดขึ้นในช่วงไม่กี่วันมานี้ชวนให้นึกถึงสถานการณ์นั้นมาก พฤติกรรมของดาวดังกล่าวหมายความว่าสถิติในปี 2548 อาจจะยังคงถูกทำลายในอนาคตอันใกล้นี้

ภาพ: NASA/GSFC

อย่างไรก็ตาม ในช่วงสามศตวรรษที่ผ่านมา มนุษยชาติได้ประสบกับเปลวสุริยะที่ทรงพลังยิ่งกว่าที่เกิดขึ้นในปี 2546 และ 2548 ในช่วงต้นเดือนกันยายน พ.ศ. 2402 พายุแม่เหล็กโลกทำให้ระบบโทรเลขในยุโรปและยุโรปล้มเหลว อเมริกาเหนือ. กล่าวกันว่าสาเหตุมาจากการดีดมวลโคโรนาที่รุนแรงซึ่งมาถึงดาวเคราะห์ดวงนี้ภายใน 18 ชั่วโมง และพบเห็นเมื่อวันที่ 1 กันยายนโดยนักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษ ริชาร์ด คาร์ริงตัน นอกจากนี้ยังมีการศึกษาที่ตั้งคำถามถึงผลที่ตามมาจากเปลวสุริยะในปี 1859 นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าพายุแม่เหล็กส่งผลกระทบต่อเฉพาะพื้นที่ในท้องถิ่นของโลกเท่านั้น

เปลวสุริยะเป็นเรื่องยากที่จะระบุจำนวน

ยังไม่มีทฤษฎีที่สอดคล้องกันที่อธิบายการก่อตัวของเปลวสุริยะ ตามกฎแล้วแสงแฟลร์จะเกิดขึ้นในสถานที่ที่จุดดับดวงอาทิตย์กระทบกันบริเวณขอบของขั้วแม่เหล็กทางเหนือและใต้ สิ่งนี้นำไปสู่การปลดปล่อยพลังงานอย่างรวดเร็วจากสนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้า ซึ่งจากนั้นจะใช้เพื่อให้ความร้อนแก่พลาสมา (เพิ่มความเร็วของไอออน)

ดวงอาทิตย์จะทำลายชีวิตบนโลกในวันนี้หรือไม่?

จุดที่สังเกตได้คือบริเวณพื้นผิวดวงอาทิตย์ซึ่งมีอุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิโฟโตสเฟียร์โดยรอบประมาณสองพันองศาเซลเซียส (ประมาณ 5.5 พันองศาเซลเซียส) ในส่วนที่มืดที่สุดของจุดดับดวงอาทิตย์ เส้นสนามแม่เหล็กจะตั้งฉากกับพื้นผิวดวงอาทิตย์ ในบริเวณที่สว่างกว่า เส้นสนามแม่เหล็กจะอยู่ใกล้กับแทนเจนต์มากขึ้น ความแรงของสนามแม่เหล็กของวัตถุดังกล่าวเกินกว่าค่าภาคพื้นดินของมันหลายพันเท่าและแสงแฟลร์เองก็สัมพันธ์กับ การเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันเรขาคณิตท้องถิ่นของสนามแม่เหล็ก

เปลวสุริยะเกิดขึ้นบนพื้นหลังของกิจกรรมสุริยะขั้นต่ำ นี่อาจเป็นวิธีที่ดาวดวงนี้สูญเสียพลังงานและจะสงบลงในไม่ช้า เหตุการณ์ที่คล้ายกันเกิดขึ้นก่อนหน้านี้ในประวัติศาสตร์ของดวงดาวและดาวเคราะห์ ความจริงที่ว่าสิ่งนี้กำลังดึงดูดความสนใจของสาธารณชนในปัจจุบันไม่ได้พูดถึงภัยคุกคามอย่างกะทันหันต่อมนุษยชาติ แต่เป็นถึงความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ แม้ว่าจะมีทุกอย่าง นักวิทยาศาสตร์ก็ค่อยๆ เข้าใจกระบวนการที่เกิดขึ้นกับดวงดาวได้ดีขึ้น และรายงานสิ่งนี้กับผู้เสียภาษี

จะติดตามสถานการณ์ได้ที่ไหน

ข้อมูลเกี่ยวกับกิจกรรมแสงอาทิตย์สามารถหาได้จากหลายแหล่ง ตัวอย่างเช่นในรัสเซียจากเว็บไซต์ของสองสถาบันของ Russian Academy of Sciences: และ (ครั้งแรกในขณะที่เขียนโพสต์คำเตือนโดยตรงเกี่ยวกับอันตรายต่อดาวเทียมเนื่องจากเปลวไฟจากแสงอาทิตย์ส่วนที่สองประกอบด้วยที่สะดวก กราฟของกิจกรรมแฟลร์) ซึ่งใช้ข้อมูลจากบริการของอเมริกาและยุโรป ข้อมูลเชิงโต้ตอบเกี่ยวกับกิจกรรมสุริยะ รวมถึงการประเมินสถานการณ์แม่เหล็กโลกในปัจจุบันและอนาคตมีอยู่บนเว็บไซต์

เปลวสุริยะเหล่านี้มีลักษณะเฉพาะคือการปล่อยพลังงานมหาศาลที่ส่งผลต่อสภาพอากาศของดาวเคราะห์ ตลอดจนพฤติกรรมและสุขภาพของสิ่งมีชีวิต แต่ไม่สามารถสังเกตได้หากไม่มี เทคโนโลยีพิเศษ. คุณสามารถดูสถานะได้ที่นี่ กะพริบแบบเรียลไทม์ทางออนไลน์. คุณยังสามารถตรวจสอบพยากรณ์อากาศที่มีแดดจัดสำหรับวันนี้ได้ เพื่อให้คุณรู้ว่าต้องเตรียมตัวอย่างไร

ด้วยกราฟด้านล่างคุณสามารถดูได้ว่าสิ่งใด กะพริบบนเกิดขึ้น วันนี้.

กะพริบคลาส C และสูงกว่า ไม่ได้มี.

ดัชนีกิจกรรมการลุกจ้าของแสงอาทิตย์ต่อวันและเดือน

เปลวสุริยะเมื่อวานนี้

กะพริบคลาส C และสูงกว่า ไม่ได้มี

เปลวสุริยะคืออะไร?

เปลวสุริยะ– การเปลี่ยนแปลงระดับความสว่างอย่างกะทันหัน รวดเร็ว และรุนแรง จะปรากฏขึ้นเมื่อมีการปล่อยพลังงานแม่เหล็กที่เกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศสุริยะ รังสีออกมาทั่วทั้งสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า พลังงานสำรองเทียบเท่ากับระเบิดไฮโดรเจนหลายล้านลูกพร้อมการระเบิดพร้อมกันถึง 100 เมกะตัน! การระบาดครั้งแรกเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 1 กันยายน พ.ศ. 2402 ติดตามอย่างอิสระโดย Richard Carrington และ Richard Hodgson

เมื่อปล่อยพลังงานแม่เหล็กออกมา อิเล็กตรอน โปรตอน และนิวเคลียสหนักจะอุ่นเครื่องและเร่งความเร็ว โดยปกติแล้วพลังงานจะสูงถึง 10 27 erg/s เหตุการณ์ใหญ่เพิ่มขึ้นเป็น 10 32 erg/s ซึ่งมากกว่าการระเบิดของภูเขาไฟถึง 10 ล้านเท่า

เปลวสุริยะแบ่งออกเป็น 3 ระยะ สารตั้งต้นจะถูกสังเกตเป็นครั้งแรกเมื่อพลังงานแม่เหล็กถูกปล่อยออกมา สามารถบันทึกเหตุการณ์ด้วยการเอกซเรย์แบบอ่อนได้ ต่อไป โปรตอนและอิเล็กตรอนจะถูกเร่งให้มีพลังงานสูงกว่า 1 MeV ระยะชีพจรจะปล่อยคลื่นวิทยุ รังสีแกมมา และรังสีเอกซ์ชนิดแข็ง ภาพที่สามแสดงการเพิ่มขึ้นและการสลายตัวของรังสีเอกซ์แบบอ่อนอย่างค่อยเป็นค่อยไป ระยะเวลาตั้งแต่ไม่กี่วินาทีถึงหนึ่งชั่วโมง

พลุแพร่กระจายในโคโรนาแสงอาทิตย์ นี่คือชั้นบรรยากาศชั้นนอกซึ่งมีก๊าซที่ทำให้บริสุทธิ์สูง ซึ่งให้ความร้อนถึงหนึ่งล้านองศาเซลเซียส ภายในจุดวาบไฟเพิ่มขึ้นถึง 10-20 ล้านเคลวิน แต่สามารถเพิ่มขึ้นได้ถึง 100 ล้านเคลวิน เม็ดมะยมดูไม่สม่ำเสมอและโค้งงอรอบเส้นศูนย์สูตรเป็นวง พวกมันรวมพื้นที่ของสนามแม่เหล็กอันทรงพลัง - บริเวณที่มีการเคลื่อนไหว พวกเขามีจุดด่างดำ

บี.วี. Somov แพทย์สาขาวิทยาศาสตร์กายภาพและคณิตศาสตร์ สถาบันดาราศาสตร์แห่งรัฐ ตั้งชื่อตาม พีซี สเติร์นเบิร์ก มหาวิทยาลัยแห่งรัฐมอสโก

ระหว่างที่เกิดแสงแฟลร์ครั้งใหญ่ ฟลักซ์ของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดแข็งจากดวงอาทิตย์จะเพิ่มขึ้นหลายเท่า ในรังสีอัลตราไวโอเลต (UV) ที่มองไม่เห็น รังสีเอกซ์ และรังสีแกมมา ดาวของเราจะกลายเป็น “สว่างกว่าดวงอาทิตย์พันดวง” การแผ่รังสีจะเข้าสู่วงโคจรของโลกแปดนาทีหลังจากเริ่มลุกจ้า หลังจากผ่านไปสองสามสิบนาที กระแสของอนุภาคที่มีประจุก็มาถึง เร่งความเร็วเป็นพลังงานขนาดมหึมา และหลังจากนั้นสองหรือสามวัน - เมฆพลาสมาแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ โชคดีที่ชั้นโอโซนในชั้นบรรยากาศของโลกปกป้องเราจากรังสีที่เป็นอันตราย และสนามแม่เหล็กโลกก็ปกป้องเราจากอนุภาคต่างๆ อย่างไรก็ตาม แม้แต่บนโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอวกาศ เปลวสุริยะก็เป็นอันตรายและจำเป็นต้องคาดการณ์ล่วงหน้าได้ Solar Flare คืออะไร เกิดขึ้นได้อย่างไร และเพราะเหตุใด

พระอาทิตย์และเรา

ดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้เราที่สุด - ดวงอาทิตย์ - ถือกำเนิดเมื่อประมาณ 5 พันล้านปีก่อน ปฏิกิริยานิวเคลียร์เกิดขึ้นภายในเนื่องจากมีสิ่งมีชีวิตบนโลก แบบจำลองทางทฤษฎีของโครงสร้างและวิวัฒนาการของดวงอาทิตย์ซึ่งสร้างขึ้นบนพื้นฐานของการสังเกตการณ์สมัยใหม่ ไม่ต้องสงสัยเลยว่าดวงอาทิตย์จะยังคงส่องสว่างต่อไปอีกหลายพันล้านปี

รังสีแสงอาทิตย์ - ข้อมูลหลักพลังงานสำหรับชั้นบรรยากาศของโลก กระบวนการโฟโตเคมีคอลในนั้นไวต่อรังสี UV ที่แข็งเป็นพิเศษซึ่งทำให้เกิดการแตกตัวเป็นไอออนอย่างแรง ดังนั้น เมื่อโลกยังเล็ก สิ่งมีชีวิตจึงมีอยู่ในมหาสมุทรเท่านั้น ต่อมาประมาณ 400 ล้านปีก่อน ชั้นโอโซนปรากฏขึ้น ดูดซับรังสีไอออไนซ์ และสิ่งมีชีวิตก็มาถึงพื้นดิน ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา ชั้นโอโซนได้ปกป้องเราจากผลเสียหายจากรังสี UV ที่เข้มข้น

สนามแม่เหล็กของโลกและแมกนีโตสเฟียร์ของมันป้องกันอนุภาคที่มีประจุเร็วของลมสุริยะไม่ให้ทะลุผ่านมายังโลก (Earth and Universe, 1974, No. 4; 1999, No. 5) เมื่อลมกระโชกปะทะกับสนามแม่เหล็ก อนุภาคบางส่วนยังคงตกลงมาใกล้ขั้วแม่เหล็กของโลก ทำให้เกิดแสงออโรร่า

อนิจจา ความกลมกลืนของความสัมพันธ์ของเรากับดวงอาทิตย์ถูกรบกวนด้วยเปลวสุริยะ

เปลวสุริยะ

ในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา หอดูดาวอวกาศหลายแห่งจ้องมองดวงอาทิตย์ที่ "โกรธ" อย่างตั้งใจโดยใช้กล้องโทรทรรศน์รังสีเอกซ์และรังสียูวีแบบพิเศษ ขณะนี้มียานอวกาศสี่ลำดังกล่าว: American "SOHO" (Solar and Heliospheric Observatory - Solar heliospheric observatory; Earth and Universe, 2003, No. 3), "TRACE" (Transition Region and Coronal Explorer - นักวิจัยของ Corona และ Transition Layer ), "RHESSI" (Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager - กล้องโทรทรรศน์สเปกตรัมแสงอาทิตย์ของการแผ่รังสีพลังงานสูงที่ตั้งชื่อตาม Ramaty) และ ดาวเทียมรัสเซีย"Koronas-F" (โลกและจักรวาล, 2545, หมายเลข 6)

ความสนใจอย่างมากเกี่ยวกับเปลวสุริยะไม่ใช่เรื่องบังเอิญ แสงแฟลร์ขนาดใหญ่ส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่ออวกาศใกล้โลก การไหลของอนุภาคและการแผ่รังสีเป็นอันตรายต่อนักบินอวกาศ นอกจากนี้ ยังสามารถสร้างความเสียหายให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของยานอวกาศและขัดขวางการปฏิบัติงานได้

รังสี UV และรังสีเอกซ์จากแฟลร์จะเพิ่มไอออนไนซ์เข้าไปอย่างกะทันหัน ชั้นบนชั้นบรรยากาศของโลกในชั้นบรรยากาศรอบนอก ซึ่งอาจนำไปสู่การหยุดชะงักในการสื่อสารทางวิทยุ การทำงานผิดปกติของอุปกรณ์นำทางด้วยวิทยุบนเรือและเครื่องบิน ระบบเรดาร์ และสายไฟยาว อนุภาคพลังงานสูงที่ทะลุชั้นบรรยากาศชั้นบนของโลกทำลายชั้นโอโซน ปริมาณโอโซนลดลงทุกปี คำถามเกี่ยวกับความเชื่อมโยงที่เป็นไปได้ระหว่างการลุกจ้าของแสงอาทิตย์และสภาพอากาศบนโลกทำให้เกิดข้อถกเถียงทางวิทยาศาสตร์

คลื่นกระแทกและการพ่นพลาสมาของแสงอาทิตย์หลังจากแฟลร์รบกวนสนามแม่เหล็กโลกอย่างมากและทำให้เกิดพายุแม่เหล็ก (Earth and Universe, 1999, No. 5) เป็นสิ่งสำคัญที่การรบกวนในสนามแม่เหล็กบนพื้นผิวโลกสามารถส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตและสถานะของชีวมณฑลของโลก (Earth and Universe, 1974, No. 4; 1981, No. 4) แม้ว่าผลกระทบนี้ดูเหมือนจะเล็กน้อยเมื่อเทียบกับสิ่งอื่น ๆ ปัจจัยในชีวิตประจำวันของเรา

การพยากรณ์การระบาด

ความจำเป็นในการทำนายเปลวสุริยะเกิดขึ้นเมื่อนานมาแล้ว แต่มีความเฉียบพลันโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเกี่ยวข้องกับการบินในอวกาศที่มีคนขับ เป็นเวลานานแล้วที่มีการพัฒนาแนวทางสองวิธีในการแก้ปัญหานี้เกือบจะแยกกันและแทบจะไม่ได้ผลเลย พวกเขาสามารถเรียกได้ตามเงื่อนไขว่าสรุปและสาเหตุ (สาเหตุ) ประการแรก - คล้ายกับการพยากรณ์อากาศ - มีพื้นฐานมาจากการศึกษาลักษณะทางสัณฐานวิทยาของสถานการณ์ก่อนเกิดแสงแฟลร์บนดวงอาทิตย์ วิธีที่สองเกี่ยวข้องกับความรู้ กลไกทางกายภาพแสงแฟลร์และการรับรู้สถานการณ์ก่อนแฟลร์ด้วยการสร้างแบบจำลอง

ก่อนที่จะเริ่มการวิจัยอวกาศ เป็นเวลาหลายปีที่การสังเกตการณ์แฟลร์ได้ดำเนินการในช่วงแสงของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นหลัก: ในเส้นไฮโดรเจนฮา และใน "แสงสีขาว" (สเปกตรัมต่อเนื่องของรังสีที่มองเห็นได้) การสังเกตการณ์ในเส้นที่มีความไวต่อสนามแม่เหล็กทำให้สามารถสร้างการเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดระหว่างแสงแฟลร์และสนามแม่เหล็กบนพื้นผิวดวงอาทิตย์ (โฟโตสเฟียร์) บ่อยครั้งที่แสงแฟลร์มองเห็นได้จากการเพิ่มความสว่างของโครโมสเฟียร์ (ชั้นที่อยู่เหนือโฟโตสเฟียร์โดยตรง) ในรูปแบบของแถบเรืองแสงสองแถบที่อยู่ในบริเวณสนามแม่เหล็กที่มีขั้วตรงข้าม การสังเกตการณ์ทางวิทยุยืนยันรูปแบบนี้ ซึ่งมีความสำคัญขั้นพื้นฐานในการอธิบายกลไกของการระบาด อย่างไรก็ตาม ความเข้าใจของเขายังคงอยู่อย่างหมดจด ระดับเชิงประจักษ์และแบบจำลองทางทฤษฎี (แม้แต่แบบจำลองที่น่าเชื่อถือที่สุด) ก็ดูไม่น่าเชื่อถือเลย (Earth and Universe, 1974, No. 4)

ข้าว. 1 - เปลวไฟจากแสงอาทิตย์ (ขนาดรังสีเอกซ์ X5.7) บันทึกเมื่อวันที่ 14 กรกฎาคม พ.ศ. 2543 จากดาวเทียม TRACE และ Yohkoh มองเห็นส่วนโค้งของแฟลร์ลูป: ทางด้านซ้ายในรังสี UV (195 A); ตรงกลาง - ด้วยรังสีเอกซ์แบบอ่อน ทางด้านขวาคือแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์อย่างหนัก (53 - 94 keV) ซึ่งอยู่ตามแถบแสงแฟลร์ - ฐานของอาร์เคด NL - เส้นกลางแสง

การสังเกตการณ์นอกบรรยากาศครั้งแรกโดยใช้ยานอวกาศแสดงให้เห็นว่าเปลวสุริยะเป็นแบบโคโรนามากกว่าปรากฏการณ์โครโมสเฟียร์ การสังเกตการณ์ดวงอาทิตย์แบบหลายความยาวคลื่นสมัยใหม่จากหอสังเกตการณ์ในอวกาศและภาคพื้นดินบ่งชี้ว่าแหล่งกำเนิดพลังงานแสงแฟลร์ตั้งอยู่เหนือส่วนโค้งของวงแหวนแสงแฟลร์ (แถบแสงในรูปด้านซ้าย) ในโคโรนา ซึ่งสังเกตได้จากรังสีเอกซ์อ่อน และรังสียูวี อาร์เคดได้รับการสนับสนุนโดยริบบิ้นแสงแฟลร์โครโมสเฟียร์ซึ่งตั้งอยู่ตาม ด้านที่แตกต่างกันเส้นแบ่งขั้วของสนามแม่เหล็กโฟโตสเฟียร์หรือเส้นเป็นกลางของโฟโตสเฟียร์

พลังงานแฟลช

เปลวสุริยะมีพลังมากที่สุดในบรรดาปรากฏการณ์สุริยะทั้งหมด พลังงานของเปลวไฟขนาดใหญ่ถึง (1-3)x1032 erg ซึ่งสูงกว่าประมาณหนึ่งร้อยเท่า พลังงานความร้อนซึ่งสามารถหาได้จากการเผาไหม้น้ำมันและถ่านหินที่พิสูจน์แล้วทั้งหมดบนโลก พลังงานขนาดมหึมานี้ถูกปล่อยออกสู่ดวงอาทิตย์ในเวลาไม่กี่นาทีและสอดคล้องกับกำลังเฉลี่ย (ระหว่างแสงแฟลร์) ที่ 1,029 เอิร์ก/วินาที อย่างไรก็ตาม ค่านี้น้อยกว่าหนึ่งในร้อยของเปอร์เซ็นต์ของกำลังการแผ่รังสีแสงอาทิตย์ทั้งหมดในช่วงออปติคัล ซึ่งเท่ากับ 4x1033 เอิร์ก/วินาที เรียกว่าค่าคงที่แสงอาทิตย์ ดังนั้น ในระหว่างที่เกิดแสงแฟลร์ ความส่องสว่างของดวงอาทิตย์จึงไม่เพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด เฉพาะที่ใหญ่ที่สุดเท่านั้นที่สามารถมองเห็นได้ในการแผ่รังสีแสงอย่างต่อเนื่อง

เปลวสุริยะได้รับพลังงานมหาศาลจากที่ไหนและอย่างไร?

แหล่งที่มาของพลังงานแสงแฟลร์คือสนามแม่เหล็กในชั้นบรรยากาศสุริยะ โดยจะกำหนดลักษณะทางสัณฐานวิทยาและพลังงานของบริเวณที่เกิดแสงแฟลร์ ในที่นี้พลังงานสนามมีค่ามากกว่าพลังงานความร้อนและพลังงานจลน์ของพลาสมามาก ในระหว่างที่เกิดแฟลร์ พลังงานสนามส่วนเกินจะถูกแปลงเป็นพลังงานอนุภาคและการเปลี่ยนแปลงของพลาสมาอย่างรวดเร็ว กระบวนการทางกายภาพที่รับรองการเปลี่ยนแปลงนี้เรียกว่าการเชื่อมต่อด้วยแม่เหล็ก

การเชื่อมต่อใหม่คืออะไร?

ลองพิจารณาดู ตัวอย่างที่ง่ายที่สุดซึ่งแสดงให้เห็นถึงปรากฏการณ์การเชื่อมต่อใหม่ของแม่เหล็ก ให้ตัวนำไฟฟ้าที่ขนานกันสองตัวอยู่ห่างจากกัน 2 ลิตร ตัวนำแต่ละตัวไหล ไฟฟ้า. สนามแม่เหล็กของกระแสเหล่านี้ประกอบด้วยฟลักซ์แม่เหล็กที่แตกต่างกันสามแบบ สองในนั้น - F1 และ F2 - เป็นของกระแสบนและล่างตามลำดับ แต่ละเธรดครอบคลุมตัวนำของตัวเอง ตั้งอยู่ภายในเส้นแยกของสนาม A1A2 (แยก) ซึ่งก่อตัวเป็นรูปแปดโดยมีจุดตัด X การไหลที่สามตั้งอยู่นอกเส้นแยก มันเป็นของตัวนำทั้งสองในเวลาเดียวกัน

หากเราเลื่อนตัวนำทั้งสองเข้าหากันด้วยจำนวน dl ฟลักซ์แม่เหล็กจะถูกกระจายใหม่ กระแสของตัวเองของแต่ละกระแสจะลดลงตามจำนวน dФ และการไหลรวมของมันจะเพิ่มขึ้นตามจำนวนที่เท่ากัน (การไหลรวมของ Ф1" และ Ф2") กระบวนการนี้เรียกว่าการเชื่อมต่อเส้นสนามแม่เหล็กใหม่ หรือเพียงแค่การเชื่อมต่อใหม่ด้วยแม่เหล็ก มันดำเนินการดังนี้ เส้นสนามสองเส้นเข้าใกล้จุด X จากด้านบนและด้านล่าง แล้วผสานเข้าด้วยกัน ก่อตัวเป็นเส้นแยกใหม่ จากนั้นเชื่อมต่อกันเพื่อสร้างเส้นสนามใหม่ที่ครอบคลุมกระแสทั้งสอง

ข้าว. 2 - สนามแม่เหล็กของกระแสไฟฟ้าขนานสองกระแสที่มีขนาดเท่ากัน I:

ก) ในช่วงเวลาเริ่มต้น; A1A2 - แยก; Ф1Ф2 - ฟลักซ์แม่เหล็กก่อนเชื่อมต่อใหม่

A3 - เส้นสนามของฟลักซ์แม่เหล็กรวมของสองกระแส

b) หลังจากที่ตัวนำถูกแทนที่ด้วยระยะทาง dl ถึงกัน A1A2 - ตัวแยกใหม่ Ф1Ф2 - เชื่อมต่อฟลักซ์แม่เหล็กอีกครั้ง มันกลายเป็นกระแสน้ำสองกระแสร่วมกัน เส้น X วิ่งตั้งฉากกับระนาบของรูปวาด

c) การเชื่อมต่อแม่เหล็กใหม่ในพลาสมา สถานะระดับกลาง (ก่อนแฟลร์) ที่มี CL เลเยอร์ปัจจุบันที่ไม่ได้เชื่อมต่อใหม่ (เชื่อมต่อใหม่อย่างช้าๆ) จะปรากฏขึ้น

โปรดทราบว่าการเชื่อมต่อใหม่ในสุญญากาศ แม้จะเรียบง่าย แต่ก็เป็นกระบวนการทางกายภาพที่แท้จริง สามารถแพร่พันธุ์ได้ง่ายในห้องปฏิบัติการ การเชื่อมต่อฟลักซ์แม่เหล็กใหม่จะเหนี่ยวนำให้เกิด สนามไฟฟ้าค่าที่สามารถประมาณได้โดยการหารค่า dФ ด้วย เวลาลักษณะกระบวนการเชื่อมต่อใหม่ dt นั่นคือเวลาการเคลื่อนที่ของตัวนำ สนามนี้จะเร่งอนุภาคที่มีประจุซึ่งวางอยู่ใกล้จุด X หรือแม่นยำยิ่งขึ้นคือเส้น X

พลาสมาของโซลาร์โคโรนาแตกต่างจากสุญญากาศตรงที่มีการนำไฟฟ้าสูงมาก ทันทีที่สนามไฟฟ้า E ที่เกิดจากการเชื่อมต่อใหม่ปรากฏขึ้น มันจะสร้างกระแสไฟฟ้าที่พุ่งไปตามเส้น X ทันที ซึ่งอยู่ในรูปแบบของชั้นกระแสที่รบกวนกระบวนการเชื่อมต่อใหม่ ในพลาสมาที่มีความนำไฟฟ้าสูง แผ่นกระแสไฟฟ้าจะทำให้การเชื่อมต่อใหม่ระหว่างฟลักซ์แม่เหล็กที่มีปฏิกิริยาโต้ตอบช้ามาก สิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าส่วนสำคัญของพลังงานปฏิสัมพันธ์สะสมในรูปแบบของพลังงานแม่เหล็กส่วนเกินนั่นคือพลังงานแม่เหล็กของชั้นปัจจุบัน

เลเยอร์และพลุปัจจุบัน

ในกรณีทั่วไป แผ่นกระแสไฟฟ้าที่เชื่อมต่อใหม่จะเป็นโครงสร้างแมกนีโตพลาสมา อย่างน้อยสองมิติ และตามกฎแล้วคือสองสเกล เนื่องจากพลาสมาไหลเข้าและออกจากชั้นในทิศทางตั้งฉาก โดยทั่วไป (โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้สภาวะของสนามแม่เหล็กแรงสูง) ความกว้างของชั้น (2b) จะมากกว่าความหนา (2a) มาก นี่เป็นสิ่งสำคัญเพราะยิ่งชั้นกระแสไฟฟ้ากว้างขึ้นเท่าใด พลังงานก็จะสะสมในบริเวณปฏิสัมพันธ์ของฟลักซ์แม่เหล็กได้มากขึ้นเท่านั้น ในขณะเดียวกัน ยิ่งชั้นหนาขึ้น อัตราการกระจาย (สูญเสีย) ของพลังงานที่สะสมก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น คุณสมบัติพื้นฐานเหล่านี้ของแผ่นกระแสไฟฟ้าที่เชื่อมต่อใหม่นี้เป็นพื้นฐานของแบบจำลองเปลวไฟจากแสงอาทิตย์ที่เสนอโดยนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ชาวรัสเซียชื่อ S.I. ซีโรวัตสกี้ (2468-2522)

ข้าว. 3 - รูปแบบที่ง่ายที่สุดเชื่อมต่อเลเยอร์ปัจจุบันอีกครั้ง - เลเยอร์ที่เป็นกลาง

2в - ความกว้างของชั้น; 2a - ความหนาของชั้น; ลูกศรแสดงทิศทางการไหลของพลาสมาเข้าและออกจากชั้น

ในสามมิติที่แท้จริงเท่านั้นใน ทศวรรษที่ผ่านมาจากการศึกษาอวกาศของดวงอาทิตย์ บทบาทของคุณสมบัติทอพอโลยีของสนามแม่เหล็กขนาดใหญ่และปรากฏการณ์พลาสมาจลน์ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการเชื่อมต่อใหม่ในแฟลร์ก็ชัดเจนขึ้น

"สายรุ้ง" และ "สายฟ้า" บนดวงอาทิตย์

ในขั้นต้น ปฏิสัมพันธ์ของฟลักซ์แม่เหล็กในชั้นบรรยากาศสุริยะถือได้ว่าเป็นผลมาจากการเกิดขึ้นของสนามแม่เหล็กใหม่จากใต้โฟโตสเฟียร์เข้าสู่โคโรนา ฟลักซ์แม่เหล็กใหม่ที่เพิ่มขึ้นในชั้นบรรยากาศสุริยะ มีปฏิกิริยากับฟลักซ์แม่เหล็กแบบเก่า ในความเป็นจริง อันตรกิริยาของฟลักซ์แม่เหล็กในชั้นบรรยากาศสุริยะนั้นเป็นปรากฏการณ์ทั่วไปมากกว่ามาก ในปี 1985 ผู้เขียนบทความได้เสนอแบบจำลองที่เชื่อมต่อกระแสน้ำวนพลาสมาในโฟโตสเฟียร์ด้วยลักษณะของเส้นสนามแม่เหล็กพิเศษ - ตัวแยก - ในโคโรนา ตัวคั่นจะปรากฏเหนือส่วนโค้งรูปตัว S ในเส้นเป็นกลางของแสง เหมือนกับรุ้งกินน้ำเหนือส่วนโค้งในแม่น้ำ การโค้งงอดังกล่าวเป็นเรื่องปกติมากสำหรับภาพสนามแม่เหล็กของแสงแฟลร์ขนาดใหญ่

ข้าว. 4 - แบบจำลองของสนามแม่เหล็กของบริเวณแอคทีฟก่อนเกิดแสงแฟลร์ เส้นสนามแม่เหล็กพิเศษ - ตัวคั่น (X) เหนือส่วนโค้งรูปตัว S ของเส้นกลางแสง (NL) เปรียบเสมือนสายรุ้งเหนือแม่น้ำ กระแสน้ำวนที่ไหลด้วยความเร็ว V ในโฟโตสเฟียร์ทำให้เส้นกลางของโฟโตสเฟียร์เปลี่ยนรูปไปจนกลายเป็นตัวอักษร S V_ - กระแสโฟโตสเฟียร์มาบรรจบกัน (มุ่งหน้าสู่เส้นกลาง) วี|| - กระแสโฟโตสเฟียร์เฉือน (กำกับตามเส้นกลาง) ทางขวา มุมบนแสดงโครงสร้างของสนามในบริเวณใกล้กับตัวคั่นใกล้กับด้านบน: B_ - ส่วนประกอบตามขวางของสนาม (ตั้งฉากกับตัวคั่น), B || - องค์ประกอบตามยาวของสนาม (กำกับตามตัวคั่น)

ในแง่ของโครงสร้างสนาม ตัวคั่นจะแตกต่างจากเส้น X เพียงตรงที่ประกอบด้วยองค์ประกอบตามยาวของสนามแม่เหล็ก แน่นอนว่าการมีอยู่ของสนามตามยาว B|| ไม่ได้ห้ามกระบวนการเชื่อมต่อใหม่ ส่วนประกอบนี้จะปรากฏอยู่เสมอทั้งภายในและภายนอกชั้นปัจจุบันที่เชื่อมต่อใหม่ซึ่งเกิดขึ้นตามตัวแยก มันส่งผลกระทบต่ออัตราการเชื่อมต่อใหม่ของส่วนประกอบตามขวางของสนาม B_ และผลที่ตามมาคือพลังของกระบวนการแปลงพลังงานสนามเป็นพลังงานความร้อนและพลังงานจลน์ของอนุภาค สิ่งนี้ช่วยให้เราเข้าใจได้ดีขึ้นและอธิบายลักษณะการปล่อยพลังงานในเปลวสุริยะได้แม่นยำยิ่งขึ้น

แฟลชคือการเชื่อมต่อด้วยแม่เหล็กอย่างรวดเร็วซึ่งเหมือนกับสายฟ้าขนาดยักษ์ที่กั้น "สายรุ้ง" มันเกี่ยวข้องกับความแข็งแกร่ง สนามไฟฟ้า(มากกว่า 10-30 V/cm) ในชั้นกระแสปั่นป่วน (HTLC) ที่มีอุณหภูมิสูง (มากกว่า 108 K) ซึ่งมีกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ (ประมาณ 1,011 A)

การปล่อยพลังงานปฐมภูมิ

ภาพของแสงแฟลร์ในความหลากหลายและสวยงาม (ดูหน้า 1 ของปก) เป็นผลมาจากการปล่อยพลังงานปฐมภูมิใน VTTTS การมีอยู่ของช่องปล่อยพลังงานหลายช่องในแผ่นกระแสไฟฟ้า (การไหลของพลาสมา การแผ่รังสีความร้อนและแม่เหล็กไฟฟ้า อนุภาคเร่ง) จะกำหนดความหลากหลายของกระบวนการทางกายภาพที่เกิดจากเปลวไฟในชั้นบรรยากาศสุริยะ

ข้าว. 5 - พลุ 15 เมษายน 2545 ได้รับภาพจากกล้องโทรทรรศน์รังสีเอกซ์บนดาวเทียม RHESSI ในช่วงพลังงาน 10-25 keV ซึ่งสอดคล้องกับการแผ่รังสีความร้อนของพลาสมาร้อนจัด:

ก) ทันทีก่อนเฟสแรงกระตุ้น

b) ในระหว่างการเพิ่มขึ้นของฟลักซ์ของรังสีเอกซ์อย่างหนัก

c) ที่ความเข้มข้นสูงสุด แหล่งกำเนิดการเคลื่อนที่ขึ้นด้านบนสอดคล้องกับการเริ่มต้นของการดีดมวลโคโรนา (CME)

เส้นสนามแม่เหล็กที่เชื่อมต่อใหม่ ร่วมกับพลาสมา “ร้อนยิ่งยวด” (อุณหภูมิอิเล็กตรอนมากกว่า 3x107 K) และอนุภาคเร่งจะเคลื่อนที่จาก VTTTS ด้วยความเร็วลำดับ 103 กม./วินาที กล้องโทรทรรศน์รังสีเอกซ์ของหอดูดาวอวกาศ RHESSI ตรวจพบแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์อย่างหนัก 2 แหล่งในโคโรนาระหว่างที่เกิดแสงแฟลร์เมื่อวันที่ 15 เมษายน พ.ศ. 2545 หนึ่งในนั้นอยู่สูงเหนือกิ่งสุริยะ การเคลื่อนที่ขึ้นด้านบนสอดคล้องกับต้นกำเนิดของการดีดมวลโคโรนาออกสู่อวกาศระหว่างดาวเคราะห์ การดีดออกนี้บันทึกโดยเครื่องโคโรนากราฟที่ ยานอวกาศ"SOHO" 16 เมษายน พ.ศ. 2545 (โลกและจักรวาล พ.ศ. 2546 ฉบับที่ 3) แหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ชนิดแข็งแหล่งที่สองอยู่ใต้เครื่องแยก การกระจายเชิงพื้นที่ของพลังงานรังสีเอกซ์อย่างหนักและตามการกระจายเชิงพื้นที่มากที่สุด อุณหภูมิสูงในแฟลร์นั้นสอดคล้องกับสมมติฐานที่ว่ามีการเชื่อมต่อ VTTTS อีกครั้งระหว่างแหล่งที่มา

เอฟเฟกต์ "รอง" ใต้สายรุ้ง

เมื่อพลาสมาร้อนจัดค่อยๆ เย็นลง ก็มองเห็นได้ด้วยการเอ็กซ์เรย์ที่นุ่มนวลขึ้น ในบริเวณที่อยู่ใต้ตัวแยก มันจะเคลื่อนลงและพบกับพลาสมา "ร้อน" (อุณหภูมิอิเล็กตรอนน้อยกว่าหรือประมาณ 3x107 K) อีกตัวหนึ่ง ซึ่งไหลขึ้นด้านบนอย่างรวดเร็วจากโครโมสเฟียร์เข้าสู่โคโรนา

เหตุผลของการไหลทุติยภูมิ (แต่ไม่น้อย) ก็คือกระแสความร้อนอันทรงพลังและอนุภาคเร่งจาก VTTCS แพร่กระจายอย่างรวดเร็วไปตามเส้นสนามแม่เหล็กที่เชื่อมต่อใหม่ และทำให้โครโมสเฟียร์ร้อนขึ้นทันทีที่ด้านใดด้านหนึ่งของเส้นกลางแสง นี่เป็นวิธีที่ทำให้เกิดแฟลร์ริบบอนคู่กัน โดยสังเกตได้จากเส้นโครโมสเฟียร์ที่มองเห็นได้และเส้น UV ของชั้นทรานซิชันระหว่างโคโรนาและโครโมสเฟียร์ ชั้นบนของโครโมสเฟียร์ที่ได้รับความร้อนจนถึงอุณหภูมิสูงจะ "ระเหย" เข้าสู่โคโรนา ผลของการขยายตัวอย่างรวดเร็วของพลาสมาโครโมสเฟียร์ที่ได้รับความร้อนเข้าไปในโคโรนานั้นมองเห็นได้ชัดเจนในรังสีเอกซ์ “การระเหยของโครโมสเฟียร์” (ตามที่เรียกว่าปรากฏการณ์นี้) ร่วมกับพลาสมาที่ไหลจากแผ่นปัจจุบัน ทำให้เกิดอาร์เคดของแฟลร์ลูป: ยาวหรือสั้น (ดังเช่นในแฟลร์วันที่ 15 เมษายน พ.ศ. 2545)

ข้าว. 6 - เปลวสุริยะขนาดยักษ์ (จุดรังสีเอกซ์ X17) 4 พฤศจิกายน พ.ศ. 2546 มองเห็นแนวโค้งของแสงแฟลร์ในโคโรนาได้ชัดเจน ภาพในเส้นรังสีอัลตราไวโอเลตสุดขีด 171 A ได้มาจากกล้องโทรทรรศน์ UV ของยานอวกาศ TRACE

ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว รังสีเอกซ์อ่อนและรังสียูวีมีส่วนสำคัญของพลังงานแสงแฟลร์ทั้งหมด และเป็นสิ่งที่ส่งผลต่อชั้นบรรยากาศชั้นบนของโลก ไม่น่าแปลกใจเลยที่กระแสรังสีชนิดเดียวกันปริมาณมหาศาลยังส่งผลกระทบต่อบรรยากาศของดวงอาทิตย์ด้วย (โลกและจักรวาล, 1978, ฉบับที่ 1): โครโมสเฟียร์และโฟโตสเฟียร์ ทำให้เกิดความร้อนและไอออไนเซชันเพิ่มเติมของพลาสมาแสงอาทิตย์ น่าเสียดายที่ความแม่นยำของการสังเกตสมัยใหม่ยังไม่เพียงพอที่จะศึกษาผลกระทบที่ละเอียดอ่อนเช่นนั้น

การศึกษาปรากฏการณ์ทุติยภูมิมีความสำคัญพื้นฐานในการเปรียบเทียบผลลัพธ์ของทฤษฎีแฟลร์กับการสังเกต เนื่องจากเป็นผลที่ตามมาจากการปล่อยพลังงานปฐมภูมิที่มองเห็นได้ชัดเจนที่สุด ตัวอย่างเช่น เบรมส์สตราห์ลุงของอิเล็กตรอนที่มีความเร่งในโครโมสเฟียร์ทำให้มองเห็นแถบแฟลร์ในที่แข็ง รังสีเอกซ์

การปล่อยแสงของแฟลร์เป็นส่วนหนึ่งของการตอบสนองทางอุทกพลศาสตร์ที่ซับซ้อนของโครโมสเฟียร์และโฟโตสเฟียร์ต่อความร้อนแบบพัลส์โดยลำแสงทรงพลังของอนุภาคที่มีประจุ การไหลของความร้อน และรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าอย่างหนัก น่าเสียดายที่ยังไม่มีการคาดการณ์ทางทฤษฎีที่ชัดเจนเกี่ยวกับการแผ่รังสีทางแสง ภาพทางกายภาพของ "การตอบสนอง" นั้นซับซ้อนเกินไป ความคืบหน้าเกิดขึ้นได้ในการจำลองเชิงตัวเลขของการให้ความร้อนแบบพัลส์ของโครโมสเฟียร์ด้วยลำอิเล็กตรอนเท่านั้น การคำนวณด้วยคอมพิวเตอร์เผยให้เห็นคุณสมบัติเฉพาะของเฟสพัลส์ของแสงแฟลร์: การก่อตัวของคลื่นกระแทกและคลื่นความร้อนของแอมพลิจูดขนาดใหญ่ ความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิอิเล็กตรอนและอุณหภูมิไอออน รังสี UV ที่ทรงพลังในแนวของชั้นการเปลี่ยนแปลง อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไป แม้จะอยู่ในการกำหนดปัญหาการตอบสนองที่จำกัด แต่ก็ยังมีอีกมากที่ต้องทำเพื่อให้แน่ใจว่ามีการเปรียบเทียบผลลัพธ์ของการคำนวณและการสังเกต

การสังเกตการณ์เชิงพื้นที่ครั้งแรกของการแผ่รังสีแกมมาบนหอสังเกตการณ์อวกาศ RHESSI แสดงให้เห็นว่าอิเล็กตรอนเร่งและไอออนเร่งบุกบุกรุกโครโมสเฟียร์ในภูมิภาคต่างๆ ข้อเท็จจริงเชิงสังเกตใหม่นี้ แม้ว่าจะต้องมีการศึกษาโดยละเอียดเพิ่มเติมก็ตาม โครงร่างทั่วไปสอดคล้องกับสมมติฐานของการเร่งความเร็วปฐมภูมิของอนุภาคโดยสนามไฟฟ้าใน VTTTS ที่เชื่อมต่อใหม่ อนุภาคที่มีประจุบวกและประจุลบจะถูกเร่งด้วยสนามไฟฟ้าขนาดใหญ่ในทิศทางตรงกันข้าม และตกลงมาจากแผ่นกระแสไฟฟ้าไปสู่โครโมสเฟียร์ตามเส้นสนามแม่เหล็กต่างๆ ประณีต การคำนวณทางทฤษฎีขออภัย ยังไม่มีผลกระทบใดๆ

ก่อนการระบาด

อะไรจะเกิดขึ้นก่อนการระบาด? มันเกิดขึ้นในช่วงเวลาไหน? ลองพิจารณาคำถามเหล่านี้โดยใช้ตัวอย่างของแบบจำลอง "สายรุ้ง" ซึ่งกำลังได้รับการพัฒนาในภาควิชาฟิสิกส์แสงอาทิตย์ของ SAI MSU

เริ่มกันที่กระบวนการสะสมพลังงานก่อนเกิดเปลวไฟ ปัจจัยหลักที่นี่คือการไหลช้าของพลาสมาแสงที่มีสนามแม่เหล็ก กระแสแสงที่พุ่งเข้าหาเส้นกลางมักเรียกว่ากระแสมาบรรจบกัน และกระแสที่ไหลไปตามนั้นเรียกว่ากระแสเฉือน

เห็นได้ชัดว่ากระแสที่มาบรรจบกันมีแนวโน้มที่จะบีบอัดพลาสมาแสงและสนามแม่เหล็ก "แข็งตัว" เข้าไป (เคลื่อนที่ไปพร้อมกับพลาสมา) ในบริเวณใกล้เคียงกับเส้นที่เป็นกลาง สิ่งนี้นำไปสู่การก่อตัวของชั้นปัจจุบันที่เชื่อมต่อใหม่อย่างช้าๆตามตัวแยก ในกรณีนี้ สนามแม่เหล็กจะได้รับพลังงานแม่เหล็กส่วนเกินจากแผ่นกระแสไฟฟ้า กระแสเฉือนในโฟโตสเฟียร์จะยืดเส้นสนามแม่เหล็กในโคโรนาไปในทิศทางขนานกับตัวแยก

พลังงานแม่เหล็กส่วนเกินทั้งหมดในโคโรนาที่สร้างขึ้นโดยการไหลของพลาสมาในโฟโตสเฟียร์เรียกว่า "พลังงานแม่เหล็กอิสระ" พลังงานนี้เองที่ "ปล่อยออกมา" ทั้งหมดหรือบางส่วนในระหว่างเกิดเปลวไฟ หรือแม่นยำยิ่งขึ้น มันถูกแปลงจากพลังงานสนามเป็นพลังงานความร้อนและจลน์ของอนุภาคพลาสมาจากแสงอาทิตย์

การระบาดเกิดขึ้นได้อย่างไร?

แบบจำลองสายรุ้งสันนิษฐานว่ากระบวนการเชื่อมต่อใหม่อย่างรวดเร็ว ซึ่งก็คือการปล่อยพลังงานปฐมภูมิในแฟลร์นั้นเริ่มต้นที่ตัวแยกใกล้กับด้านบนสุด

โดยการเชื่อมต่อคู่แรกของเส้นฟิลด์ใหม่ เส้นใหม่จะถูกสร้างขึ้น ในกรณีนี้จะเกิดการแปลงส่วนที่เกี่ยวข้องของพลังงานสนามแม่เหล็กไปเป็นพลังงานของอนุภาคพลาสมาอย่างรวดเร็ว อนุภาคที่มีความเร่งจะบินไปตามเส้นสนามที่เชื่อมต่อใหม่ไปยังฐานในโครโมสเฟียร์ในเวลาอันสั้นมาก ที่นี่พวกเขาละทิ้งพลังงาน: พวกมันช้าลงและทำให้พลาสมาของโครโมสเฟียร์ร้อนขึ้น ทำให้เกิด "จุดสว่าง" คู่หนึ่งที่เรียกว่า "นิวเคลียสการปล่อยแสงแฟลร์"

ข้าว. 8 - นี่คือลักษณะของสนามแม่เหล็กก่อนเกิดแสงแฟลร์:

a) เส้นแม่เหล็ก f1 และ f1" อยู่ใกล้กับแผ่นปัจจุบัน (RCL) มากที่สุด

พวกเขาเชื่อมต่อใหม่ก่อนเมื่อเริ่มการระบาด

b) ระหว่างที่เกิดเปลวไฟในขณะที่สนามแม่เหล็กเชื่อมต่อใหม่อย่างรวดเร็ว

f2 และ f2" เป็นเส้นแม่เหล็กที่เชื่อมต่อกันใหม่

Pa และ Pb เป็นนิวเคลียสที่ปล่อยแสงแฟลร์ การกระจัดที่ชัดเจนจะแสดงด้วยลูกศรสีเขียว

การเชื่อมต่อเส้นสนามแม่เหล็กคู่ถัดไปอย่างรวดเร็วจะสร้างเส้นสนามแม่เหล็กอีกเส้นหนึ่งและจุดสว่างคู่ใหม่ และแก่ผู้สังเกตการณ์บนโลกหรือบนนั้น สถานีอวกาศนิวเคลียสแฟลร์ทั้งสองดูเหมือนจะเคลื่อนที่เข้าหากัน

ในความเป็นจริง ในพริบตา กระบวนการเชื่อมต่อใหม่นั้นเกี่ยวข้องกับ แน่นอนว่าไม่ใช่เส้นสนามสองเส้น แต่เป็นฟลักซ์แม่เหล็กสองเส้นที่มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันไม่ใช่ที่จุดเดียว แต่ตลอดทั้งตัวแยก ดังนั้นการเชื่อมต่อใหม่ไม่ได้ทำให้เกิดจุดสว่างสองจุดในโครโมสเฟียร์ แต่ทำให้เกิดแถบแสงแฟลร์สองจุด

แบบจำลอง Rainbow อธิบายการมีอยู่ของเอฟเฟกต์สองประการในรูปแบบแสงแฟลร์ที่สังเกตได้ ขั้นแรก ริบบิ้นแสงแฟลร์จะต้องเคลื่อนที่ในทิศทางตรงกันข้ามจากเส้นเป็นกลางของแสงในระหว่างที่เกิดแสงแฟลร์ ประการที่สองส่วนใหญ่ พื้นที่สว่างแฟลร์ริบบอนสามารถเคลื่อนที่เข้าหากันหากพลังงานแม่เหล็กสะสมเนื่องจากกระแสเฉือนของพลาสมาโฟโตสเฟียร์ขนานกับเส้นกลางถูกปล่อยออกมา

แน่นอน กะพริบจริงบนดวงอาทิตย์ไม่สมมาตรเท่ากับโครงสร้างแบบจำลองอย่างง่าย ในบริเวณที่มีกัมมันตภาพรังสีบนดวงอาทิตย์ ขั้วหนึ่งของสนามแม่เหล็กในโฟโตสเฟียร์มีแนวโน้มที่จะมีอิทธิพลเหนืออีกขั้วหนึ่ง อย่างไรก็ตาม โมเดล Rainbow - พื้นฐานที่ดีเพื่อเปรียบเทียบทฤษฎีการเชื่อมต่อแฟลร์ใหม่กับการสังเกตการณ์หลายช่วงคลื่นสมัยใหม่

ข้าว. 9 - แสงแฟลร์ (รังสีเอกซ์เกรด X5.7) 14 กรกฎาคม พ.ศ. 2543 แสดงให้เห็นตำแหน่งของแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ที่สว่างที่สุด K1 ในช่วง 53-93 keV ตามข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์รังสีเอกซ์ชนิดแข็ง HXT บน ดาวเทียม Yohkoh ที่จุดเริ่มต้น (เส้นขอบสีเหลือง) และจุดสิ้นสุด (เส้นขอบสีน้ำเงิน) ของการระเบิดของรังสีเอกซ์อย่างหนัก ลูกศรสีเขียว - การกระจัดของจุดศูนย์กลางของรังสี C ในช่วงเวลาระเบิดประมาณ 20 วินาที ลูกศรสีแดงแสดงการเคลื่อนที่ของจุดดับดวงอาทิตย์ที่ใหญ่ที่สุด P1 ในช่วงสองวันก่อนเกิดแสงแฟลร์ ประกอบด้วยสองส่วน: การเคลื่อนที่ไปทาง SNL เส้นกลางแบบง่าย และการเคลื่อนที่ไปตามเส้นกลาง

ในระหว่างที่เกิดเปลวไฟ จะเกิด "การผ่อนคลายความเครียด" อย่างรวดเร็วของสนามแม่เหล็กในโคโรนา เช่นเดียวกับที่ตัวเหนี่ยวไกปล่อยสปริงอัด การเชื่อมต่อใหม่ระหว่างเกิดเปลวไฟช่วยให้แน่ใจว่าพลังงานสนามส่วนเกินที่สะสมในบริเวณแอคทีฟบนดวงอาทิตย์จะถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อนและจลน์ของอนุภาคอย่างรวดเร็ว

อนาคตสำหรับการศึกษาการระบาด

การศึกษาเปลวสุริยะเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อสร้างการพยากรณ์สถานการณ์รังสีในอวกาศใกล้ที่มีพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์และเชื่อถือได้ นี่เป็นปัญหาเชิงปฏิบัติของทฤษฎีแฟลช อย่างไรก็ตาม มีอย่างอื่นที่สำคัญอีก จำเป็นต้องศึกษาเปลวสุริยะเพื่อทำความเข้าใจปรากฏการณ์แฟลร์ต่างๆ ในพลาสมาของจักรวาล แตกต่างจากแสงแฟลร์บนดาวดวงอื่นๆ เช่นเดียวกับปรากฏการณ์อื่นๆ ที่คล้ายกัน (หรือดูเหมือนคล้ายกัน) ที่ไม่คงที่ในจักรวาล เปลวสุริยะสามารถเข้าถึงได้โดยการศึกษาที่ครอบคลุมมากที่สุดในเกือบทุกสิ่ง ช่วงแม่เหล็กไฟฟ้า- จากคลื่นวิทยุยาวกิโลเมตรไปจนถึงรังสีแกมมาแข็ง ฟิสิกส์ของเปลวสุริยะ - ลักษณะหน้าตัดผ่านหลายพื้นที่ ฟิสิกส์สมัยใหม่: จากทฤษฎีจลน์ของพลาสมาไปจนถึงฟิสิกส์ของอนุภาคพลังงานสูง

การสังเกตการณ์อวกาศสมัยใหม่ทำให้สามารถมองเห็นลักษณะและพัฒนาการของเปลวไฟจากแสงอาทิตย์ในรังสียูวีและรังสีเอกซ์ที่มีความละเอียดเชิงพื้นที่ เวลา และสเปกตรัมสูง ข้อมูลเชิงสังเกตจำนวนมหาศาลเกี่ยวกับแฟลร์และปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศสุริยะ พื้นที่ระหว่างดาวเคราะห์ แมกนีโตสเฟียร์ และบรรยากาศของโลก ทำให้สามารถตรวจสอบผลลัพธ์ทั้งหมดของการสร้างแบบจำลองแฟลร์ทางทฤษฎีและห้องปฏิบัติการได้อย่างรอบคอบ