Ikona szukaj

Rozbłyski słoneczne. Co o nich wiemy?

Rozbłysk słoneczny to gwałtowna erupcja materii, która uwalnia energię odpowiadającą kilkudziesięciu milionom bomb atomowych.

Promieniowanie emitowane przez te zjawiska przez Słońce może stanowić zagrożenie dla statków kosmicznych poza ziemską magnetosferą i zakłócić komunikację radiową na Ziemi. Rozbłyski są często związane z plamami słonecznymi i prawdopodobnie są spowodowane uwolnieniem energii, gdy linie pola magnetycznego ponownie się łączą.

Rozbłyski słoneczne silnie wpływają na lokalną pogodę kosmiczną w pobliżu Ziemi. Mogą wytwarzać strumienie wysokoenergetycznych cząstek w wietrze słonecznym lub wietrze gwiazdowym. Cząsteczki te mogą wpływać na magnetosferę Ziemi i stanowić zagrożenie radiacyjne dla statków kosmicznych i astronautów. Dodatkowo, masywnym rozbłyskom słonecznym czasami towarzyszą koronalne wyrzuty masy (CME), które mogą wywoływać burze geomagnetyczne, o których wiadomo, że wyłączają satelity i niszczą ziemskie sieci elektroenergetyczne na dłuższy czas.

Rozbłyski słoneczne wpływają na wszystkie warstwy atmosfery słonecznej (fotosferę, chromosferę i koronę). Ośrodek plazmowy jest podgrzewany do dziesiątek milionów kelwinów, podczas gdy elektrony, protony i cięższe jony są przyspieszane prawie do prędkości światła. Rozbłyski wytwarzają promieniowanie elektromagnetyczne w całym widmie elektromagnetycznym na wszystkich długościach fal, od fal radiowych po promienie gamma.Pojawiają się one w aktywnych regionach wokół plam słonecznych.

Zjawiska te zostały po raz pierwszy zaobserwowane w 1859 roku przez brytyjskiego astronoma Richarda Christophera Carringtona, a ostatnio zostały również odkryte na innych gwiazdach. Częstotliwość rozbłysków jest różna: od kilku na dzień, kiedy Słońce jest szczególnie "aktywne", do około jednego w tygodniu, kiedy jest "ciche" / "uśpione". Ich "ładowanie" zajmuje wiele godzin, a nawet dni, ale sam rozbłysk słoneczny potrzebuje kilku minut, aby uwolnić energię. Powstałe fale uderzeniowe przemieszczają się poprzecznie przez fotosferę i w górę przez chromosferę i koronę z prędkością około 5 000 000 kilometrów na godzinę (tj. 1 389 km/s, w porównaniu z około 300 000 km/s prędkości światła).

Rozbłyski słoneczne dzieli się na pięć klas mocy w zależności od ich jasności w promieniach rentgenowskich, mierzonych z Ziemi w W/m2 oraz w paśmie od 0,1 do 0,8 nm. W kolejności rosnącej (pod względem mocy) są to: A, B, C, M i X. Każda klasa jest dziesięć razy silniejsza od poprzedniej (z najsilniejszym X równym przepływowi 10-4 W/m2) i dalej podzielona na 9 klas, ponumerowanych od 1 do 9. Na przykład, rozbłysk M5 jest połową rozbłysku M10, a X1 połową X2. Rozbłysk X2 jest zatem 4 razy silniejszy niż M5 i 10 razy silniejszy od M2.Poza najwyższą klasą X9 numeracja jest kontynuowana liniowo. Rozbłyski tej wielkości są rzadkie, takie jak te z 16 sierpnia 1999 r. i 2 kwietnia 2001 r., o mocy X20. Rozbłyski silniejsze niż X10 występują bardzo rzadko i niekiedy używa się dla nich oznaczenia Y, wtedy oznaczenie Y2 jest równoważne X20.

Rutynowa aktywność słoneczna znajduje się między klasami A i C. Rozbłyski X koncentrują się prawie wyłącznie w szczytowych okresach aktywności i dlatego są stosunkowo rzadkie, kilkadziesiąt dla każdego cyklu słonecznego (cykl trwa 11 lat).

Sonda Hinode, pierwotnie nazywana Solar B, została wysłana we wrześniu 2006 roku przez Japońską Agencję Kosmiczną w celu dokładniejszego obserwowania i badania erupcji Słońca. Misja koncentrowała się przede wszystkim na obserwacji potężnych słonecznych pól magnetycznych, zidentyfikowanych zgodnie z najbardziej akredytowaną teorią jako źródło zjawiska.

Chociaż istnieje ogólna zgoda co do źródła energii rozbłysku, związane z tym mechanizmy nadal nie są dobrze poznane. Nie jest jasne, w jaki sposób energia magnetyczna jest przekształcana w energię kinetyczną cząstek. Naukowcy nie są w stanie przewidzieć rozbłysków.

Zagrożenia radiacyjne stwarzane przez rozbłyski słoneczne są głównym problemem w dyskusjach na temat załogowej misji na Marsa, Księżyc czy inne planety. Protony mogą przenikać przez ludzkie ciało, powodując biochemiczne uszkodzenia, stanowiąc tym samym zagrożenie dla astronautów podczas podróży międzyplanetarnych. Aby chronić astronautów, potrzebny byłby jakiś rodzaj osłony fizycznej lub magnetycznej.Rozbłysk słoneczny z 20 stycznia 2005 r. uwolnił najwyższe stężenie protonów, jakie kiedykolwiek zmierzono.

Rozbłyski wytwarzają promieniowanie w całym spektrum elektromagnetycznym, chociaż z różną intensywnością. Nie są bardzo intensywne w świetle widzialnym.

Najpotężniejszy rozbłysk, jaki kiedykolwiek zaobserwowano, był pierwszym zaobserwowanym - 1 września 1859 r. Wydarzenie to nosi nazwę burzy magnetycznej z 1859 roku lub "wydarzenia Carrington". Rozbłysk był widoczny gołym okiem i wytworzył oszałamiające zorze aż do tropikalnych szerokości geograficznych. Rozbłysk pozostawił ślad w lodzie grenlandzkim w postaci azotanów i berylu, co pozwala zmierzyć jego siłę. Oszacowano, że intensywność rozbłysku wynosi około X50.

Współcześnie największy rozbłysk słoneczny mierzony przyrządami miał miejsce 4 listopada 2003 r. Początkowo oszacowano jego moc na X28. Późniejsza analiza zasugerowała zwiększenie oszacowania do X45.

Źródło:
https://www.nasa.gov/content/extreme-ultraviolet-image-of-a-significant-solar-flare

10.05.2021

Monika

©Planeta Mars 2021