Корона Солнца

 

Систематизированный материал на эту тему находится в стадии подготовки. В данный момент доступны материалы, касающиеся исследований в XXI веке по этому вопросу

 

Спутники ЕКА наблюдали ускорение солнечного ветра

29 мая 2006 г.

Учёные смогли впервые наблюдать ускорение электронов на стыке электромагнитных полей Земли и Солнца. На границе сильных разнонаправленных электромагнитных полей электроны могут разгоняться до огромных скоростей. В частности, именно этот эффект является причиной северного сияния, наблюдаемого в атмосфере Земли.

Регион, где проводилось наблюдение, находится на высоте около 60 тысяч километров над поверхностью Земли и имеет толщину всего несколько километров. Туда были направлена группировка спутников ЕКА Cluster.

В течение одного часа спутники заходили в зону наблюдения 19 раз и вытеснялись вследствие давления со стороны солнечного ветра. В итоге каждый спутник пробыл в регионе около 10-20 миллисекунд. Однако высокая чувствительность оборудования позволила за это время измерить ускорение, приобретаемое частицами.

Учёные рассчитывают с помощью полученных данных понять процесс магнитного пересоединения, происходящий по всей Вселенной. На Солнце, например, это явление вызывает вспышки и высвобождает огромные количества энергии. Исследования также помогут при обеспечении стабильности магнитных полей внутри термоядерных реакторов.

Источник: КомпьюЛента

 

Вспышка на Солнце может оставить землян без электричества

9 сентября 2005 г.

Вспышки на Солнце объясняются возмущениями его короны и хромосферы, во время которых заряженные частицы из перегретой плазмы начинают мигрировать в более холодную область. Из-за этого небольшой участок поверхности Солнца становится сильным источником электромагнитных волн различной длины. Помимо этого, выброшенные частицы могут довольно долго двигаться к Земле, и при попадании в магнитное поле планеты вызывать полярные сияния.

Часть волн поглощается земной атмосферой, поэтому об интенсивности вспышки судят по показаниям спутников. Последнюю вспышку ученые отнесли к классу X17. Согласно принятой классификации, каждое такое событие относят к одной из пяти категорий - A,B,C,M или X, а для точной оценки используют целочисленный индекс. При этом "вспышка C1" мощнее "вспышки B1" в 10 раз. Рекорд - X28 - был зафиксирован в ноябре 2003 года, а до этого дважды удавалось пронаблюдать катаклизмы той же категории c индексом 20.

Исследователи предупреждают, что всплески солнечной активности вызывают радиопомехи в коротковолновом диапазоне. В частности, утверждают представители NOAA, в течение ближайших двух недель могут выходить из строя интернет-каналы, навигационные системы и возникать проблемы с электроснабжением.

Источник: Lenta.Ru

 

Определен предел скорости распространения солнечного шторма

16 июня 2004 г.

Как известно, на Солнце периодически случаются так называемые солнечные штормы, во время которых в окружающее космическое пространство выбрасываются огромные массы высокоэнергетичных заряженных частиц. Если такой выброс произошел в сторону Земли, то через некоторое время возможны сбои в работе околоземных спутников (и даже их полный выход из строя), а также неполадки в наземных линиях электропередач и в системах радиосвязи.

Обычно временной зазор между событиями на Солнце и их последствиями на Земле составляет 2 дня. Но бывает, что солнечный шторм добирается до Земли гораздо быстрее. Его скорость зависит от многих факторов: от точности направления его распространения в сторону Земли, от его интенсивности, от того в какую сторону было направлено магнитное поле Солнца в месте коронарного выброса материи и т.д.

Для определения максимально возможной скорости солнечного ветра были проведены специальные исследования с использованием результатов наблюдений космического телескопа SOHO, который постоянно следит за Солнцем. Оказалось, что потенциально опасный солнечный шторм не может достичь Земли быстрее, чем за 12 часов. И за это время вполне реально успеть подготовиться к его встрече.

Самым мощным солнечным штормом за все время наблюдений был шторм, произошедший 4 ноября 2003 г. Правда, тогда выброс солнечного вещества был направлен не прямо на Землю, поэтому его эффект не был таким уж большим и его последствия на Земле наступили только через 24 часа. Но если бы этот выброс был направлен в сторону Земли, то он достиг бы нашей планеты через 15 часов. По результатам наблюдений быстрее всех долетел до Земли солнечный шторм, случившийся в конце октября прошлого года. Ему для этого понадобилось около 19 часов.

(по материалам Space.com)

 

Зонд SOHO сфотографировал мощную вспышку на Солнце

18 марта 2004 г.

Космический телескоп SOHO вот уже 8 лет наблюдает за Солнцем, находясь на в первой точке Лагранжа между Землей и Солнцем на расстоянии 1,5 млн км от Земли. Он фотографирует вспышки на Солнце, коронарные выбросы вещества и кометы, оказывающиеся в непосредственной близости от нашей звезды.

12 марта SOHO сфотографировал мощный выброс относительно холодной плазмы в атмосферу Солнца. "Холодность" этой плазмы действительно относительна. Ее температура составляет около 80 тыс. градусов С, а температура плазмы окружающей атмосферы Солнца составляет от одного до двух миллионов градусов С. Размер выброшенного сгустка плазмы в поперечнике составил около 700 тыс. км (это более чем в 50 раз превышает диаметр Земли). Двигался этот сгусток со скоростью более 75 тыс. км/час. Правда, Земле этот катаклизм ничем не угрожал, так как плазма была выброшена не в сторону нашей планеты.

(по материалам Spaceflight Now)

 

Мощность рекордной вспышки на Солнце была в два раза больше

18 марта 2004 г.

Новозеландские геофизики из университета Отаго установили, что мощность рекордной солнечной вспышки 4 ноября 2003 года была почти в два раза больше, чем считалось ранее. Как сообщает BBC News, на тот момент датчики на спутниках не могли зафиксировать ее истинную силу, так как они были буквально ослеплены рентгеновским изучением.

По счастью выброс раскаленных солнечных газов и плазмы произошел в сторону от Земли, и волна излучения задела нашу планету лишь по касательной. В противном случае магнитная буря могла бы вывести из строя некоторые спутники и нарушить работу энергосистем.

Первоначально вспышка 4 ноября была классифицирована на уровне Х28, при том, что максимальная шкала датчиков доходила только до Х20, но впоследствии выяснилось, что мощность вспышки достигла отметки Х45.

Вспышки на Солнце классифицируются по яркости рентгеновского излучения. Самым мощным - присваивается категория Х. Они могут вывести из строя радиоприборы в любом месте на Земле. Более умеренные вспышки относятся к М-классу и могут вызвать радиопомехи в полярных областях. Самый низший уровень солярных возмущений ранжируется как С-класс.

Источник: Lenta.Ru

 

Старая загадка солнца

2 сентября 2002 г.

В последнем номере журнала Journal of Solar Physics специалисты в области физики Солнца, работающие в лаборатории космических наук Mullard Space Science Laboratory Университетского колледжа в Лондоне, опубликовали статью, где они попытались объяснить одну старую загадку Солнца: почему Солнце выбрасывает огромные пузыри электрически заряженного газа, окруженные магнитным полем. Это явление называется коронарным выбросом вещества. Выброшенные из Солнца заряженные частицы с высокой скоростью устремляются в космос и через 2-3 дня достигают магнитосферы Земли. В зависимости от мощности этого потока последствия могут быть разными: от полярных сияний до выхода из строя линий электропередач (в 1989 г. из-за этого произошел массовый выход из строя систем электроснабжения Канады).

Авторы статьи полагают, что коронарные выбросы вещества могут происходить из-за вихревых магнитных полей, зарождающихся глубоко в недрах Солнца.

(по материалам SpaceFlight Now)

 

В атмосфере Солнца ветры дуют почти со скоростью звука

17 мая 2002 г.  

По данным двух исследовательских спутников TRACE и SOHO, которые ведут постоянные наблюдения за Солнцем, потоки электрически заряженного газа движутся в атмосфере Солнца почти со скоростью звука в данных условиях. Их скорость может достигать 320 тыс. км/час. То есть сила ветра на Солнце "перебивает" гравитационную силу при определении плотности атмосферы.

Как заявили исследователи, это открытие полностью изменяет все существовавшие до сих пор представления о корональных петлях - огромных арочных структурах электрически заряженного газа, которые составляют внешнюю часть атмосферы Солнца - корону. Считается, что именно в короне сосредоточена вся "взрывная" солнечная активность, которая иногда приводит к сбоям электрического оборудования на Земле и к полярным сияниям.

Астрономы уже давно наблюдают за корональными петлями, состоящими из плазмы – ионизованного газа. Они бывают разных размеров, но чаще всего они просто огромны, самые крупные из них могут охватить в кольцо несколько таких планет как Земля.

Во время недавних наблюдений с помощью спутников TRACE и SOHO было замечено, что по корональным петлям вверх и вниз движутся яркие сгустки плазмы, причем, движутся с почти звуковыми скоростями. Отсюда и был сделан вывод о том, что корональные петли - это не статичные плазменные структуры, а движущиеся с почти звуковой скоростью потоки плазмы, выброшенной с поверхности Солнца.

Тогда они действительно должны как струи воды в фонтане иметь почти одинаковую плотность на любой высоте.

 

Американские учёные подтвердили участие магнитных волн в нагреве короны Солнца

25 января 2008 г

.

Американским учёным впервые удалось подтвердить участие магнитных волн в нагреве атмосферы Солнца. Известно, что температура солнечной короны в сотни раз выше, чем температура на поверхности светила. Магнитные волны, также известные как волны Альфвена, могут доставлять энергию с поверхности Солнца к его атмосфере.

Ранее учёные предполагали, что эти волны играют роль проводника энергии. Барт де Понтье из Лаборатории исследования Солнца и астрофизики компании Lockheed Martin и его коллеги использовали в своём исследовании данные о хромосфере, расположенной между короной и поверхностью светила, полученные при помощи японского зонда "Хинодэ".

Исследователи обнаружили не только волны Альфвена, но также подсчитали, что их влияния достаточно для нагрева атмосферы Солнца и разгона солнечного ветра до 1,6 миллионов км/ч. Одним лишь влиянием хромосферы, однако, объяснить это явление нельзя.

Некоторые волны могут отражаться обратно на поверхность Солнца, а те, которые достигают короны, очень сложно обнаружить используемыми приборами. Учёные во главе с Барт де Понтье обратились за помощью к специалистам из Университета Осло (Норвегия), которые создали компьютерную модель части Солнца. Исследователи выяснили, что магнитные волны, выявленные в модели короны, сильно напоминают волны Альфвена, напрямую наблюдаемые в хромосфере.

Компьютерное моделирование помогло идентифицировать, что волны Альфвена доставляют энергию к короне. Этот факт поможет в дальнейшем сделать более точную модель Солнца.

Источник: КомпьюЛента

 

Ученые установили факт хищения кислорода-16 из ранней Солнечной системы

17 марта 2008 г.

99,8% всего кислорода, находящегося на Земле, представлено изотопом кислород-16. Остальное приходится на стабильные, но крайне редкие изотопы кислород-17 и кислород-18. На Марсе, Луне и метеоритах распределение изотопов кислорода несколько отличается от земного. В каких пропорциях изотопы существовали в Солнечной системе изначально, до сих пор не было точно известно.

Предполагается, что это можно узнать, установив изотопный состав кислорода на Солнце. Солнечный ветер - постоянный поток заряженных частиц, выбрасываемый из внешних слоев звезды, должен иметь примерно то же распределение изотопов, что и ранняя Солнечная система: внешние слои Солнца мало изменились с того времени.

Запущенный в 2001 году аппарат "Генезис" должен был доставить на Землю частицы солнечного ветра. При посадке у него не раскрылся парашют, и он потерпел крушение в пустыне штата Юта. Однако достаточное количество образцов остались неповрежденными, что позволило провести исследование. Анализ показал, что на Солнце концентрация кислорода-16 существенно выше, чем на Земле. Соответственно, то же должно быть верно и для концентрации кислорода-16 в ранней Солнечной системе. Объяснения этому пока не предложены.

Источник: Lenta.Ru

 

Найден источник «медленного» солнечного ветра

15 апреля 2008 г.

Астрономы под руководством Луизы Харры из Лондонского университетского колледжа обнаружили точку, от которой берёт начало одна из двух разновидностей солнечного ветра, сообщает Space.com. Солнечный ветер является потоком электрически заряженных частиц, который распространяется от Солнца во всех направлениях. По словам учёных, солнечный ветер, исходящий из экваториальных регионов светила, образуется на краях ярких областей Солнца, когда магнитные поля двух из них сталкиваются.

Специалистам известны два вида солнечного ветра, различающиеся по скорости. «Быстрый» ветер исходит из полярных регионов Солнца, а скорость его составляет 2,9 миллиона километров в час. Скорость потока частиц, исходящего из экваториальных регионов, составляет от 720000 до 1,8 миллиона километров в час.

«Быстрый» солнечный ветер распространяется с большей скоростью из-за того, что магнитные поля в полярных регионах всегда «открыты», то есть не проходят заново через поверхность светила. На экваторе же существуют как открытые, так и закрытые магнитные поля. В этих регионах солнечный ветер может образовываться лишь при условии, что поля «открыты».

 Своё открытие британские учёные сделали, используя космическую обсерваторию Hinode. Этот космический аппарат запечатлел слияние большого активного региона с маленьким зарождающимся. По словам Харры, теперь учёным известно, что линии магнитного поля могут «открыться» в такие моменты. Соединяться такие регионы могут даже находясь на расстоянии 500000 километров друг от друга. Для этого, магнитные линии каждого из них должны иметь определённое направление и силу. Понимание солнечного ветра и того, как он формируется, поможет учёным лучше предсказывать его влияние на Землю и искусственные спутники.

Источник: КомпьюЛента

 

Найдена "потерянная" энергия солнечного ветра

4 июля 2008 г.

Ученые из университета Беркли (Калифорния) закончили исследование отдаленных областей гелиосферы – района космоса, в котором присутствуют потоки заряженных частиц, испускаемых Солнцем. В 2007 году было обнаружено, что энергия таких потоков (называемых солнечным ветром) в отдаленных районах гелиосферы на 70% ниже расчетной. В результате исследования астрономам удалось найти недостающую энергию.

Космическая программа "Стерео" ("STEREO") изначально была направлена на изучение Солнца. В рамках этой программы на орбиту были выведены два спутника с научным оборудованием. На каждом был установлен супратермальный электронный детектор, предназначенный для обнаружения электронов. Как выяснилось, такие детекторы могут улавливать так называемые нейтральные энергетические атомы. Они образуются при попадании плазмы в разряженную среду. Ионы плазмы начинают сталкиваться с атомами среды, порождая поток быстрых атомов, называемых нейтральные энергетические атомы.

Такие атомы движутся со скоростью ионов, сохраняя информацию о породившей их плазме. Кроме того, они не подвержены воздействию магнитных полей, поскольку не обладают электрическим зарядом. Изучая потоки таких атомов, идущие из дальних районов гелиосферы, ученым удалось получить карту распределения ионов плазмы.

Источник: Lenta.Ru

 

Ученые объяснили причину высокой температуры солнечного ветра

29 декабря 2008 г.

Одним из самых сложных вопросов, касающихся физики Солнца, является разогрев солнечной короны. Дело в том, что температура верхнего слоя светила, называемого хромосферой, не превосходит 15 тысяч градусов по Цельсию. Спектральный анализ солнечного ветра показывает, что его температура может достигать нескольких миллионов градусов по Цельсию.

Одной из основных гипотез является следующая: разогрев верхних слоев обусловлен так называемыми альвеновскими волнами. Эти волны возникают в среде, которая ведет себя как жидкость или газ, и в которой присутствуют магнитные поля (плазма в окрестности Солнца является очень подходящим кандидатом). При определенных физических условиях энергия волн переходит в тепловую. По мнению ученых, именно это происходит в окрестности нашей звезды, и новые результаты являются очередным тому подтверждением.

Физикам при помощи датчиков, установленных на европейском спутнике SOHO удалось найти доказательства того, что за разогрев солнечного ветра несут ответственность так называемые альвеновские волны. В рамках исследования ученые измеряли температурные и динамические характеристики солнечного ветра на орбите Земли. Предполагая нормальное (максвеловское) распределение скоростей, а также определенный состав ветра (протоны и альфа-частицы), ученые смогли вычислить распределение плотностей, относительные скорости частиц, перпендикулярные и параллельные (относительно силовых линий поля) компоненты давления.

Источник: Lenta.Ru

 

Астрономы увидели отраженный от Луны солнечный ветер

19 июня 2009 г.

Зонд IBEX (Interstellar Boundary Explorer – исследователь границ межзвездного пространства) зафиксировал поток нейтральных частиц, исходящих от Луны. Один из детекторов зонда, "смотрящего" на освещенную Солнцем сторону Луны, зафиксировали поток атомов водорода, скорости которых составляют от 200 до 1000 км в секунду. Согласно показаниям другого детектора IBEX, Луна испускает в космическое пространство частицы, движущиеся со скоростями от 40 до 700 км в секунду.

Исследователи полагают, что наблюдаемые ими атомы водорода представляют собой частицы солнечного ветра, отраженные от поверхности Луны и "захватившие" на ней электрон. Солнечным ветром называют поток высокоэнергетических заряженных частиц, испускаемых звездой во все стороны. Земля защищена от солнечного ветра своей магнитосферой. У Луны такого щита нет, поэтому двигающиеся с огромной скоростью частицы легко достигают ее поверхности. Часть из них застревает в лунной породе, но некоторый процент отражается от земного спутника и устремляется обратно в космос.

Данные, переданные IBEX, позволили ученым установить соотношение поглощенных и отраженных частиц солнечного ветра. Оно составляет 9 к 1. На процент поглощаемых частиц влияют характеристики лунной поверхности, такие как толщина слоя пыли или наличие кратеров.

Источник: Lenta.Ru

 

Раз в 100 миллионов лет Солнце оставляет Землю без защиты

29 июня 2009 г.

Американские исследователи установили, что примерно раз в 100 миллионов лет диаметр гелиосферы становится меньше диаметра земной орбиты. В результате Земля оказывается беззащитна перед межзвездными лучами и пылью. Скопление последней в верхних слоях атмосферы приводит к снижению количества солнечного тепла, попадающего на поверхность Земли, и, возможно, возникновению очередного ледникового периода.

По словам исследователей, аналогичные расчеты, проведенные для красных карликов - самого многочисленного класса звезд из известных, показывают, что эти светила защищают собственные планеты лучше Солнца. Так, например, планета в пригодной для обитания зоне (регионе системы, где на поверхности планеты теоретически может существовать вода) у подобной звезды никогда не оказывается вне границ ее "гелиосферы". Это связано с тем, что данная зона располагается у красных карликов ближе, чем у желтых карликов (к которым относится Солнце).

Однако это не означает, что красные карлики более пригодны для существования жизни. Недавнее исследование, проведенное группой астрономов из Университета Вилланова, показало, что оранжевые карлики являются, вероятно, самыми пригодными для поиска вокруг них планет, на которых может существовать жизнь. Оказалось, что красные карлики часто испускают потоки заряженных частиц, которые жизнь, в привычном нам понимании, не способна выдержать.

Источник: Lenta.Ru

 

На Солнце произошел мощный выброс плазмы

4 августа 2010 г.

1 августа, на Солнце произошел мощный корональный выброс плазмы (заряженных частиц), направленный к Земле. Произошедший выброс, зафиксированный запущенным в феврале аппаратом SDO (Solar Dynamics Observatory), был не самым большим из возможных, но тем не менее астрономы полагают, что его последствия будут отчетливо заметны на Земле 4 августа (солнечная плазма движется с огромной - порядка миллиона километров в час - скоростью и способна добраться до нашей планеты за три дня).

С мнением американских астрономов о скором проявлении последствий выброса на Земле согласны не все их коллеги. Так, сотрудник Лаборатории рентгеновской астрономии Солнца физического института имени Лебедева (ФИАН) Сергей Богачев считает, что плазма движется не точно по направлению к Земле. Ученый отмечает, что SDO не может «видеть» Солнце в перспективе, поэтому только с его помощью невозможно точно определить направление выброса. В то же время коронограф, которым оснащена орбитальная обсерватория SOHO, показал, что плазма не должна «встретиться» с Землей.

Источник: Lenta.Ru

 

Ученые сфотографировали облака на Солнце

10 февраля 2011 г.

Аппарат SDO сфотографировал солнечные "облака" - завихрения на границах корональных выбросов массы (выбросы большого количества вещества солнечной короны). Спутник SDO (Solar Dynamics Observatory - обсерватория по изучению солнечной динамики) фотографировал солнечную корону в ультрафиолетовом диапазоне. Температура запечатленных на снимках выбросов составила около 11 млн градусов Цельсия - до сих пор приборы не могли получать информативные фотографии столь горячих объектов.

На одной стороне коронального выброса массы хорошо видны завихрения и неровности, напоминающие границы облаков. Подобные структуры возникают на краях объектов, движущихся с различной скоростью, и получили название неустойчивостей Кельвина-Гельмгольца.

Источник: Lenta.Ru

 

Комментарий: существуют проекты использования солнечной энергии не только для преобразования ее в электрическую, но и для преобразования излучения большой плотности в вещество (например, в целях проведения термоядерного синтеза в больших объемах). Для этого необходимы будут технические средства, работающие очень близко к Солнцу, и поэтому описываемое изучение свойств околосолнечной среды очень важно