Kuidas päikesekiirgurid töötavad ja milliseid ohte need põhjustavad

click fraud protection

Päikese pinna järsku heleduse sähvatust nimetatakse päikesekiirguseks. Kui efekti on näha tähel lisaks Päike, nimetatakse seda nähtust tähesähvatuseks. Tähe- või päikesepiste eraldab tohutul hulgal energia, tavaliselt suurusjärgus 1 × 1025 džaulid, laias spektris lainepikkused ja osakesed. See energiakogus on võrreldav 1 miljardi megatonni TNT või kümne miljoni vulkaanipurske plahvatusega. Lisaks valgusele võib päikesekiirgus väljutada kosmosesse aatomeid, elektrone ja ioone, mida nimetatakse koronaalse massi väljutamiseks. Kui Päike eraldab osakesi, on nad võimelised jõudma Maale päeva või kahe jooksul. Õnneks võib massi välja paiskuda ükskõik millises suunas, nii et Maa ei mõjuta seda alati. Kahjuks ei saa teadlased rakette prognoosida, annavad ainult hoiatuse, kui üks neist on toimunud.

Kõige võimsam päikesepiste oli esimene, mida täheldati. Sündmus leidis aset 1. septembril 1859 ja kannab nime Päikesetorm 1859 või "Carringtoni sündmus". Sellest teatasid iseseisvalt astronoom Richard Carrington ja Richard Hodgson. See leek oli nähtav palja silmaga, pani telegraafisüsteemid põlema ja tekitas aurorasid kuni Hawaii ja Kuuba. Kui sel ajal ei olnud teadlastel võimalust päikesekiirguse tugevust mõõta, suutsid kaasaegsed teadlased sündmuse nitraadi ja isotoobi põhjal rekonstrueerida

instagram viewer
berüllium-10 mis on toodetud kiirgusest. Põhimõtteliselt säilitati tõendeid ägenemise kohta Gröönimaa jääs.

Kuidas päikeseenergia helkur töötab

Nagu planeedid, koosnevad tähed ka mitmest kihist. Päikese põletamine mõjutab kõiki Päikese atmosfääri kihte. Teisisõnu vabaneb energia fotosfäärist, kromosfäärist ja koroonast. Plahvatused esinevad tavaliselt päikesepostide lähedal, mis on intensiivse magnetvälja piirkonnad. Need väljad ühendavad Päikese atmosfääri selle sisemusega. Arvatakse, et helkurid tulenevad protsessist, mida nimetatakse magnetiliseks taasühenduseks, kui magnetilise jõu ahelad purunevad, ühinevad uuesti ja eraldavad energiat. Kui koroon vabastab ootamatult magnetilise energia (see tähendab äkki mõne minuti jooksul), kiirenevad valgus ja osakesed kosmosesse. Vabanenud aine allikas näib olevat seondumata spiraalse magnetvälja materjal, teadlased pole veel lõpuni välja töötanud, kuidas helkurid töötavad ja miks on mõnikord eraldunud osakesi rohkem kui a-sees olev kogus koronaalne silmus. Mõjutatud piirkonna plasma jõuab temperatuurini umbes kümned miljonid Kelvinid, mis on peaaegu sama kuum kui Päikese tuum. Elektronid, prootonid ja ioonid kiirenevad intensiivse energia abil peaaegu valguse kiiruseni. Elektromagnetiline kiirgus hõlmab kogu spektrit, alates gammakiirtest kuni raadiolaineteni. Spektri nähtavas osas vabanev energia muudab mõned päikesekiirgused palja silmaga jälgitavaks, kuid suurem osa energiast jääb väljapoole nähtavust, seetõttu täheldatakse rakette teaduslike instrumentide abil. See, kas päikesepõletusega kaasneb koronaalse massi väljutamine või mitte, ei ole kergesti ennustatav. Päikesekiirguse eest võib eralduda ka helkurpihustus, mille puhul väljutatakse kiiremini kui päikesest nähtav materjal. Leegipihustist eralduvate osakeste kiirus võib olla 20 kuni 200 kilomeetrit sekundis (kps). Et seda vaatenurka pöörata, valguse kiirus on 299,7 kps!

Kui sageli esinevad päikesepõletused?

Väiksemaid päikesekiirgust esineb sagedamini kui suuri. Kõikide ägenemiste sagedus sõltub Päikese aktiivsusest. Pärast 11-aastast päikesetsüklit võib tsükli aktiivsel osal olla mitu helkurit päevas, vaikse faasi ajal vähem kui üks nädalas. Tipptegevuse ajal võib päevas olla 20 ägenemist ja nädalas üle 100.

Kuidas klassifitseeritakse päikesepõimikud

Varasem päikesevalguse klassifitseerimise meetod põhines päikesespektri Hα joone intensiivsusel. Kaasaegne klassifitseerimissüsteem liigitab rakette vastavalt nende maksimaalsele voolavusele 100 kuni 800 pikomeetri röntgenkiirte järgi, nagu on täheldanud Maad tiirlevad kosmoselaevad GOES.

Klassifikatsioon Maksimaalne vooluhulk (vattides ruutmeetri kohta)
A < 10−7
B 10−7 – 10−6
C 10−6 – 10−5
M 10−5 – 10−4
X > 10−4

Iga kategooria reastatakse täiendavalt lineaarskaalal nii, et X2 põletamine on kaks korda tugevam kui X1 põletamine.

Päikesekiirte tavalised ohud

Päikesevalgustid tekitavad Maa peal nn päikese ilma. Päikesetuul mõjutab Maa magnetosfääri, tekitades aurora borealis ja australis ning tekitades kiirgusohu satelliitidele, kosmoselaevadele ja astronautidele. Suurem osa riskidest on objektid, mis asuvad madala Maa orbiidil, kuid päikesepõlengutest tulenevad koronaalsed massieemaldused võivad Maa energiasüsteemid välja lüüa ja satelliidid täielikult blokeerida. Kui satelliidid alla tuleksid, oleksid mobiiltelefonid ja GPS-süsteemid ilma teeninduseta. ultraviolettvalgus ja röntgen Plahvatuse tagajärjel eralduv raadioside häirib pikamaaraadiosidet ning suurendab tõenäoliselt päikesepõletuse ja vähiriski.

Kas päikeseenergia võib hävitada maa?

Ühesõnaga: jah. Ehkki planeet ise elaks üle ülipimestamise, võib atmosfääri pommitada kiirgusega ja kogu elu hävitada. Teadlased on täheldanud ülitähtede eraldumist teistest tähtedest kuni 10 000 korda võimsamalt kui tüüpiline päikesekiirgus. Kui enamus neist rakettidest toimub tähtedes, mille magnetväljad on võimsamad kui meie Päikesel, siis umbes 10% ajast on täht Päikesega võrreldav või nõrgem. Puurõngaste uurimise põhjal usuvad teadlased, et Maa on kogenud kahte väikest ülakihti - ühte 773 C. e. Ja teist 993 C. e. Võimalik, et võime oodata superflaari umbes kord aastatuhandetes. Ekstreemsuse väljasuremise võimalus pole teada.

Isegi tavalistel rakettidel võivad olla laastavad tagajärjed. NASA paljastas, et Maa on kitsalt mööda lastud katastroofiline päikesevalgus 23. juulil 2012. Kui süttimine oleks toimunud vaid nädal varem, kui see oleks otse meie poole suunatud, oleks ühiskond tagasi pimedasse ajajärku tabanud. Intensiivne kiirgus oleks keelanud elektrivõrgud, side ja GPS-i globaalses mastaabis.

Kui tõenäoline on selline sündmus tulevikus? Füüsik Pete Rile arvutab, et häiriva päikesevalguse tõenäosus on 12% 10 aasta jooksul.

Kuidas ennustada päikesekiirgust

Praegu ei suuda teadlased päikesekiirgust mingisuguse täpsusega ennustada. Kõrge päikesevalguse aktiivsus on aga seotud suurenenud helgi tekke tõenäosusega. Päikesepiste, eriti tüüpi, mida nimetatakse deltalaikudeks, vaatlemist kasutatakse paisumise tekkimise tõenäosuse ja selle tugevuse arvutamiseks. Kui ennustatakse tugevat ägenemist (M või X klass), väljastab USA Riiklik Ookeani- ja Atmosfääri Administratsioon (NOAA) prognoosi / hoiatuse. Tavaliselt lubab hoiatus 1-2 päeva ettevalmistust. Päikesekiirguse ja koronaalse massi väljutamise korral sõltub põrke mõju Maale tugevusest eralduvate osakeste tüübist ja sellest, kui otse põlevad Maaga silmitsi.

Allikad

  • "Suur päikesepiste 1520 vabastab X1.4 klassi äratuse maapealse suunaga CME". NASA. 12. juuli 2012.
  • "1. septembril 1859 Päikeses nähtud ainsuse ilmumise kirjeldus", Kuningliku Astronoomiaühingu igakuised teated, v20, lk 13 +, 1859.
  • Karoff, Christoffer. "Vaatlusalused tõestused ülitulevate tähtede suurenenud magnetilise aktiivsuse kohta." Looduskommunikatsiooni 7. köide, Mads Faurschou Knudsen, Peter De Cat jt, artiklinumber: 11058, 24. märts 2016.
instagram story viewer