Корональное облако - Coronal cloud

Солнечное событие
Корональное облако
Корональное облако 1.jpg
Образ выброс корональной массы, вокруг которого видно корональное облако.
Обзор
Имя:Корональное облако
Тип:Вспышка
Площадь:Хромосфера
Статистика
Средний размер:66,000-240,000 Км
Температура:Такой же как Солнечная вспышка
Коэффициент встречаемости:Примерно четыре раза в день
Смотрите также, CME

А корональное облако облако горячего плазменного газа, окружающее выброс корональной массы. Обычно он состоит из протоны и электроны. Когда выброс корональной массы происходит на Солнце Земли, это корональное облако обычно достигает Земли и вызывает повреждение электрического оборудования и космических спутников, а не сам выброс или вспышка. Ущерб в основном является результатом большого количества электричество движется в атмосфере.[1]

Корональное облако высвобождается, когда Солнечная вспышка становится выбросом корональной массы; корональное облако часто содержит больше радиоактивных частиц, чем сам выброс массы. Выброс корональной массы происходит, когда солнечная вспышка становится настолько горячей, что ломается и разрывается надвое, превращаясь в «веревку» тепла и магнетизма, которая тянется между двумя. солнечные пятна. Результирующий выброс корональной массы можно сравнить с подковообразным магнитом, при этом солнечные пятна являются полюсами, а колеблющийся магнитный соединитель - ручкой. Выбросы корональной массы обычно длятся недолго, потому что они остывают, когда корональное облако газа высвобождается и начинает уноситься прочь от Солнца.[2]

Формирование и солнечный отрыв

Изображение коронального облака, наполовину расширенного в космос.
Пример коронального облака при половинном расширении. Внутренняя часть по-прежнему представляет собой плазму с видимым магнитным жгутом, но внешняя область является газообразной и уже довольно далеко расширилась в космос.

Когда возникает корональное облако, может потребоваться несколько дней, чтобы плазма остыла и отделилась от Солнца. Обычно это происходит до того, как выброс корональной массы успевает остыть настолько, чтобы магнетизм рассеялся, и в этот момент цикл солнечных вспышек начинается снова. Пока газовое облако еще достаточно прохладно, чтобы находиться в полужидком состоянии состояние плазмы, он плотно цепляется за выброс массы, изолируя его от холодной температуры внесолнечного пространства.[3]

Когда внешние края облака начинают остывать, выброс массы магнитный веревка начинает остывать, тем самым децентрализуя то, что осталось от факела, ослабляя ее магнитное притяжение. После того, как облако начинает остывать, оно постепенно остывает все глубже и глубже. Выброс массы распространяется в космос как изолирующий облако ослабевает, еще больше ослабляя магнит. К этому моменту пятна почти исчезли.[4]

Когда корональное облако полностью изменится с газ к жидкость, цикл непривязанности начинается. Внутренний, жидкий плазма Область облака относительно мала и нагревается за счет выброса массы, а не наоборот. Выброс массы почти сразу теряет свой магнетизм и охлаждается до газообразной формы или падает обратно на Солнце в течение нескольких часов. Однако корональное облако все еще прикреплено к нему.[4]

Корональное облако (уже не корональное) и то, что осталось от выброса массы, отделяется от Солнца. Однако облако газа, радиоактивных частиц и электронов все еще находится под действием гравитационного поля Солнца. Может произойти одно из двух:

  • Облако можно втянуть обратно к Солнцу, что приведет к перезапуску цикла.
  • Облако может оторваться от орбиты Солнца и полететь в космос.

Если облако начинает лететь в космос, оно обычно оказывается в ловушке орбитальной гравитации планет. К тому времени, как оно доберется до Земли, Меркурий и Венера поглотят достаточно облака, чтобы Магнитосфера Земли может отклонить то, что осталось, во внешний Солнечная система. Однако иногда аномально большое и быстрое облако может передать часть своей массы в верхние слои атмосферы.[5]

Последствия

А магнитное облако (как его теперь называют) может двигаться к Земле со скоростью, которая может превышать 7 000 000 миль (11 000 000 км) в час. В среднем, чтобы добраться до Земли, им требуется около 13½ часов. Облако, несущееся в космосе, называется Солнечный ветер. Целых пять могут быть выброшены от Солнца во время солнечный максимум. Когда они достигают Земли, большое количество радиоактивной и электрической энергии может временно нарушить или даже разрушить электрические сети, антенны, устройства связи, электрические приборы и все, что находится поблизости.[2] Незначительный ущерб также может быть нанесен живым организмам из-за низкого уровня радиации, проникающей через магнитосфера.[2]

Конкретные причины того, почему эти облака опасны для электронного и коммуникационного оборудования, включают перегрузку больших силовых трансформаторов, которая может вызвать длительные перебои в подаче электроэнергии на обширных географических территориях. Длинные металлические конструкции, такие как нефтегазовые трубы, водопроводные трубы и коммуникационные антенны, также могут проводить чрезмерный электрический ток из воздуха, вызывая их коррозию быстрее, чем обычно. Это может привести к ранним и неожиданным разрывам. Эти сигналы также создают аномалии в ионосфере, нарушая такие беспроводные технологии, как GPS, сотовые телефоны, телевидение и радио.[2]

Известные события

Схема "Прохождения Венеры Бури" 17 ноября 1882 г.
Изображение солнечной вспышки 13 марта 1989 г., в результате которой образовалось корональное облако, отключившее электричество у шести миллионов человек в Квебек и Онтарио. Снято Космический телескоп SOHO.
Северное сияние, видимое в Южной Дакоте из-за коронального облака 16 июня 2012 года. Полярные сияния были замечены на юге до Оушен-Сити, Мэриленд.
Основная статья: Список солнечных бурь
  • 1 сентября 1859 г.: Английские астрономы Ричард Кэррингтон и Ричард Ходжсон впервые в зарегистрированной истории наблюдал солнечные вспышки, действуя независимо и не зная друг друга. Теперь мы знаем, что одно из образовавшихся корональных облаков было самым большим и мощным из созданных в исторические времена. В в результате молнии был настолько мощным, что Северное сияние и Australis оба были видны далеко от полюсов, простираясь почти до экватора. Телеграф пользователи оборудования сообщили о таком количестве электроэнергии, что их оборудование доставило электрический удар при прикосновении, когда ток проходит через человека, непреднамеренно действуя как земля. Даже после того, как устройства были отключены от батарей, потому что телеграфы были простыми переключателями для замыкания или разрыва цепи между станциями, то есть в них не было электронных компонентов, таких как микросхемотехника чтобы быть уничтоженными, их все еще можно было использовать для отправки сообщений благодаря электрическому току, наведенному в проводах штормом.[2]
  • 17 ноября 1882 г.: Впервые это облако увидели двое мужчин, доктор Брендель и герр Рашен, в Альтен-Фьорде, Лапландия, Финляндия которые приехали сюда изучать полярные сияния в январе того же года.[6] Он получил прозвище «Транзит Венеры» и вызвал появление телеграфных систем в Долина реки Огайо области перестать функционировать, что вывело из строя Чикагская фондовая биржа. 17 ноября Аврора произошел, пожалуй, самый известный пример явления в истории. Самой заметной особенностью этого полярного сияния был круглый луч зеленого света в форме сигары. Он появился в восточный небо и пересекли Запад в чрезвычайно быстром темпе, быстрее, чем у всех известных звезд того времени, прежде чем исчезнуть. Эти события произошли менее чем за месяц до 1882 транзит Венеры, что привело к прозвищу шторма.[7]
  • 13-15 мая 1921 г.: Самое мощное корональное облако 20-го века прошло через атмосферу Земли 13 мая и продолжало выводить из строя электрооборудование вплоть до 16 мая. Наиболее заметным эффектом стало то, что телеграфная служба была полностью отключена во всем мире из-за перегоревших предохранителей. крайним примером был телеграфист Нью-Йорка, оборудование которого загорелось и вскоре сожгло все здание, что обошлось в 6000 долларов США в 1921 году. Кроме того, в 7:04 15 мая Метро Нью-Йорка система к югу от 125-я улица был выведен из строя из-за массивного пожара на диспетчерской, еще один пожар также уничтожил центральный Центральная железная дорога Новой Англии также. Полярные сияния были видны во всем мире, и ученые в то время думали, что полярные сияния непосредственно причинили ущерб.[8]
  • 3–7 августа 1972 г.: Серия вспышек и пиков солнечных бурь с оценкой вспышки около X20, вызывающей самый быстрый прохождение CME из когда-либо зарегистрированных, а также сильная геомагнитная и протонная буря, которая нарушила наземные электрические и коммуникационные сети, а также спутники (по крайней мере, были отключены навсегда) и непреднамеренно подорвал многочисленные морские мины ВМС США с магнитным воздействием в Северном Вьетнаме.[9]
  • 13 марта 1989 г.: Вторая по величине известная солнечная буря разразилась тремя днями ранее, 10 марта. CME Это привело к тому, что облако было в 36 раз больше Земли, и оно достигло Земли к 12 марта. Наиболее заметным эффектом этого шторма является то, что оно отключило электрическую сеть во всем мире. Квебек, Канада. Монреаль, Торонто, и Квебек все были без электричества, вместе с остальной частью Квебека и некоторыми частями Восточного Онтарио, которые были подключены к той же сети (включая Торонто). В Канаде отключение электроэнергии длилось в общей сложности девять часов, что в некоторых северных районах не превышает день. Возможно, менее известно, что отключение электричества затронуло большую часть остальной части Северной Америки. Энергосистема штата Нью-Йорк потеряла 150 мегаватт энергии, Новая Англия потеряла 1410 мегаватт (96 коммунальных компаний сообщили об отключении электроэнергии) и более 200 других электросетей вокруг Соединенные Штаты и Канада также потерял мощность. Электрическое разрушение было настолько сильным, что в земле можно было почувствовать токи на всем континенте и на нескольких спутниках и кораблях НАСА, включая ТДРС-1 и Космический шаттл "открытие", вышла из-под контроля на несколько часов.[10][11][12]
  • 14 июля 2000 г.: Одна из самых сильных вспышек 1990-х солнечный минимум, в просторечии называемый "День взятия Бастилии ", было записано утром этого дня пользователем NOAA спутники. Корональное облако протоны и радиоактивному материалу потребовалось 15 минут, чтобы достичь Земли, после чего он оказал множество неблагоприятных последствий магнитосферный спутники, в первую очередь принадлежащие НАСА. Ураган был в четыре раза сильнее, чем любой другой, обнаруженный с 1995 г. SOHO и ТУЗ к полудню того же дня системы солнечного мониторинга и все еще усиливаются. Это конкретное событие привело к появлению северного сияния очень далеко на юге, на самом деле в Северной Каролине было сфотографировано красное сияние 6 апреля.[13]
  • 16 июня 2012 г .: На третьей неделе июня 2012 г. произошел крупный солнечный эпизод. С 13 по 20 июня аномально большое количество Солнечные вспышки класса M и выбросы корональной массы были испущены Солнцем за относительно короткий период времени. Никакие опасные уровни радиации не прошли через Землю. магнитосфера, следовательно, никакой наземной электронике или коммуникациям не было нанесено никакого ущерба. Однако незначительный ущерб был нанесен Космический телескоп Спитцера электроника и некоторые аппараты для исследования Марса.[14]
23 июля серия CME достигла своего пика во время шторма, который считается событием класса Кэррингтон, хотя корональное облако не попало в Землю.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Манфред Кайзер (2007). "Выброс корональной массы". Global BioWeather Inc. Получено 2013-02-19.
  2. ^ а б c d е Нет данных. "Космическая погода: солнечные пятна, солнечные вспышки и корональные выбросы массы". TechMediaNetwork. Получено 2013-02-19.
  3. ^ Тони Филипс (27 мая 2008 г.). "Корональный выброс массы колесом тележки". НАСА. Получено 2013-02-09.
  4. ^ а б Лин Юн; С.Ф. Мартин; О. Энгвольд (июнь 2006 г.). ""Корональное облако «Выступы и их связь с корональными выбросами массы». Заседание ААС / Отделения физики Солнца № 37. Институт теоретической астрофизики, Норвегия. 37: 1.21. Bibcode:2006СПД .... 37.0121Л.
  5. ^ Австралийская космическая академия (2000 г.). "Выбросы корональной массы". Австралийская космическая академия. Получено 2013-02-09.
  6. ^ Александр Макади (октябрь 1897 г.). "Что такое Аврора?". Сегодня в науке. Получено 2013-02-10.
  7. ^ К. Б. Генри (1882-11-17). "17 ноября 1882 г. - прохождение грозы Венеры". Вечерняя звезда Канзас-Сити. Получено 2013-02-10.
  8. ^ С. М. Сильверман; Э. В. Кливер (01.01.2001). «Низкоширотные сияния: магнитная буря 14–15 мая 1921 г.». Университет Небраски Линкольн. Получено 2013-02-10.
  9. ^ Книпп, Делорес Дж .; Б. Дж. Фрейзер; М. А. Ши; Д. Ф. Смарт (2018). «О малоизвестных последствиях сверхбыстрого выброса корональной массы 4 августа 1972 года: факты, комментарии и призыв к действию». Космическая Погода. 16 (11): 1635–1643. Bibcode:2018SpWea..16,1635K. Дои:10.1029 / 2018SW002024.
  10. ^ Адам Хадхази (13 марта 2009 г.). «Страшное 13-е: 20 лет назад Земля была взорвана массивным шлейфом солнечной плазмы [Слайд-шоу]». The Scientific American. Получено 2013-02-09.
  11. ^ НАСА (2003-10-23). "Солнечная супер буря". НАСА. Получено 2013-02-09.
  12. ^ Стен Оденвальд (13 марта 2009 г.). «День, когда солнце навело тьму». НАСА. Получено 2013-02-09.
  13. ^ Рут Неттинг (14 июня 2000 г.). "Солнечная радиационная буря". НАСА. Получено 2013-02-09.
  14. ^ Ли Ранналс (15.06.2012). "Входящий выброс корональной массы произойдет 16 июня". redOrbit.com. Получено 2013-02-09.

внешняя ссылка