Am putea fi pentru un afișaj uriaș de artificii în 2012. Unele predicții pun maximul solar al ciclului solar 24 chiar mai energic decât ultimul maxim solar în 2002-2003 (îți amintești toate acele raze de clasă X?). Fizicienii solari sunt deja entuziasmați de acest ciclu următor și se folosesc noi metode de predicție. Dar ar trebui să fim îngrijorați?
Articole conexe din 2012:
- 2012: Fără inversare geomagnetică (postat pe 3 octombrie 2008)
- 2012: Flare solară Killer (postat 21 iunie 2008)
- 2012: Planeta X nu este Nibiru (postat pe 19 iunie 2008)
- 2012: Fără Planeta X (postat 25 mai 2008)
- Fără Doomsday în 2012 (postat pe 19 mai 2008)
Conform unuia dintre numeroasele scenarii Doomsday cu care am fost prezentate în perioada de finalizare a „sfârșitului lumii” alimentat de Prophecy Maya în anul 2012, acest scenariu este de fapt bazat pe unele științe. Ba mai mult, poate exista o corelație între ciclul solar de 11 ani și ciclurile de timp văzute în calendarul maya, poate că această civilizație antică a înțeles cum magnetismul Soarelui suferă modificări de polaritate la fiecare deceniu sau ceva mai mult? În plus, textele religioase (cum ar fi Biblia) spun că suntem datori pentru o zi de judecată, care implică mult foc și pucioasă. Așa că se pare că vom fi prăjiți în viață de cea mai apropiată stea din 21 decembrie 2012!
Înainte de a merge la concluzii, fă un pas înapoi și gândește asta. La fel ca majoritatea diferitelor moduri în care lumea se va încheia în 2012, posibilitatea Soarelui să explodeze o flacără solară imensă, care dăunează Terrei, este foarte atractivă pentru persoanele aflate acolo. Dar să aruncăm o privire asupra a ceea ce se întâmplă cu adevărat în timpul unui eveniment de flacără solară direcționat către Pământ, Pământul este de fapt foarte bine protejat. Deși este posibil ca unii sateliți să nu fie ...
Pământul a evoluat într-un mediu puternic radioactiv. Soarele trage constant particule cu energie mare de pe suprafața sa dominată magnetic ca vântul solar. În timpul maximului solar (când Soarele este cel mai activ), Pământul poate fi suficient de ghinionist să poată privi în jos butoiul unei explozii cu energia de 100 de miliarde de bombe atomice de dimensiunea Hiroshima. Această explozie este cunoscută sub numele de flacără solară și ale cărei efecte pot provoca probleme aici pe Pământ.
Înainte de a privi efectele de pe Pământ, să aruncăm o privire asupra Soarelui și să înțelegem pe scurt de ce devine atât de supărat la fiecare 11 ani.
Ciclul solar
În primul rând și mai întâi, Soarele are o natural ciclu cu o perioadă de aproximativ 11 ani. Pe parcursul duratei de viață a fiecărui ciclu, liniile de câmp magnetic ale Soarelui sunt târâte în jurul corpului solar prin rotație diferențială la ecuatorul solar. Aceasta înseamnă că ecuatorul se învârte mai repede decât polii magnetici. Pe măsură ce acest lucru continuă, plasma solară trage liniile câmpului magnetic în jurul Soarelui, provocând stres și acumularea de energie (o ilustrare a acestui lucru este ilustrată). Pe măsură ce energia magnetică crește, se agită în fluxul magnetic, forțându-le la suprafață. Aceste legături sunt cunoscute sub numele de bucle coronale care devin mai numeroase în perioadele cu activitate solară ridicată.
Aici intră petele solare. Pe măsură ce buclele coronare continuă să se deschidă pe suprafață, petele solare apar și ele, adesea localizate la punctele de buclă. Buclele coronale au ca efect să împingă straturile de suprafață mai calde ale Soarelui (fotosfera și cromosfera) deoparte, expunând zona de convecție mai rece (motivele pentru care suprafața și atmosfera solară sunt mai calde decât interiorul solar este în jos până la fenomenul de încălzire coronală) . Pe măsură ce energia magnetică se acumulează, ne putem aștepta ca fluxul magnetic din ce în ce mai mare să fie forțat împreună. Acest lucru se întâmplă atunci când are loc un fenomen cunoscut sub numele de reconectare magnetică.
Reconectarea este declanșatorul pentru raze solare de diferite dimensiuni. După cum s-a raportat anterior, rafalele solare de la „nanoflares” la „flares clasa X” sunt evenimente foarte energice. Acordat, cele mai mari flaresuri îmi generează suficientă energie pentru 100 de miliarde de explozii atomice, dar nu vă lasă această cifră imensă să vă preocupe. Pentru început, această flacără apare în corona joasă, chiar lângă suprafața solară. Acesta este la aproape 100 de milioane de mile (1AU). Pământul nu este nicăieri aproape de explozie.
Deoarece liniile de câmp magnetic solar eliberează o cantitate uriașă de energie, plasma solară este accelerată și limitată în mediul magnetic (plasma solară este particule supraîncălzite precum protoni, electroni și unele elemente de lumină, cum ar fi nucleii de heliu). Pe măsură ce particulele plasmatice interacționează, razele X pot fi generate dacă condițiile sunt corecte și bremsstrahlung este posibil. (Bremsstrahlung are loc atunci când particulele încărcate interacționează, rezultând o emisie de raze X.) Aceasta poate crea o flacără cu raze X.
Problema cu raze X radiații solare
Cea mai mare problemă cu o flacără cu raze X este că primim prea puțin avertisment atunci când se va întâmpla pe măsură ce razele X circulă cu viteza luminii (una din înregistrările înregistrând flacarile solare din 2003 este prezentată la stânga). Razele X dintr-o flacără din clasa X vor ajunge pe Pământ în aproximativ opt minute. Pe măsură ce razele X lovesc atmosfera noastră, acestea sunt absorbite în stratul cel mai exterior numit ionosferă. După cum puteți ghici din nume, acesta este un mediu reactiv foarte încărcat, plin de ioni (nuclee atomice și electroni liberi).
În timpul evenimentelor solare puternice, cum ar fi flares, rata de ionizare între razele X și gazele atmosferice crește în straturile D și E ale ionosferei. Există o creștere bruscă a producției de electroni în aceste straturi. Acești electroni pot provoca interferențe la trecerea undelor radio prin atmosferă, absorbind semnale radio cu unde scurte (în intervalul de frecvență înaltă), blocând posibil comunicațiile globale. Aceste evenimente sunt cunoscute sub numele de „Tulburări ionosferice bruște” (sau SID) și devin obișnuite în perioadele cu activitate solară ridicată. Interesant este că creșterea densității electronilor în timpul unui SID stimulează propagarea radioului cu frecvență foarte joasă (VLF), un fenomen pe care oamenii de știință îl folosesc pentru a măsura intensitatea razelor X provenind de la Soare.
Ejectii de masă coronală?
Emisiile de raze solare cu raze X sunt doar o parte din poveste. Dacă condițiile sunt corecte, poate fi produsă o ejecție de masă coronală (CME) la locul flăcării (deși oricare dintre fenomene poate apărea independent). CME sunt mai lente decât propagarea razelor X, dar efectele lor globale aici pe Pământ pot fi mai problematice. Este posibil să nu călătorească cu viteza luminii, dar totuși călătoresc rapid; ei pot călători cu o viteză de 2 milioane de mile pe oră (3,2 milioane km / oră), ceea ce înseamnă că ne pot ajunge în câteva ore.
Aici se depun mult efort în predicția vremii spațiale. Avem o mână de nave spațiale așezate între Pământ și Soare la Lagrangianul Pământ-Soare (L1) punctează cu senzori la bord pentru a măsura energia și intensitatea vântului solar. Dacă un CME trece prin locația sa, particulele energetice și câmpul magnetic interplanetar (FMI) pot fi măsurate direct. O misiune numită Advanced Composition Explorer (ACE) se află în L1 punctează și oferă oamenilor de știință o notificare de până la o oră cu privire la abordarea unui CME. ACE face echipă cu Observatorul Solar și Heliospheric (SOHO) și cu Observatorul Solar TErrestrial RElations (STEREO), astfel încât CME pot fi urmărite de la corona inferioară în spațiul interplanetar, prin L1 îndreaptă-te spre Pământ. Aceste misiuni solare lucrează activ împreună pentru a oferi agențiilor spațiale o notificare avansată a unui CME direcționat către Pământ.
Ce se întâmplă dacă un CME ajunge pe Pământ? Pentru început, mult depinde de configurația magnetică a FMI (de la Soare) și de câmpul geomagnetic al Pământului (magnetosfera). În general, dacă ambele câmpuri magnetice sunt aliniate cu polaritățile îndreptate în aceeași direcție, este foarte probabil ca CME să fie respinsă de magnetosferă. În acest caz, CME va aluneca pe Pământ, provocând o anumită presiune și denaturare pe magnetosferă, dar altfel trecând fără probleme. Cu toate acestea, dacă liniile câmpului magnetic sunt într-o configurație anti-paralelă (adică polarități magnetice în direcții opuse), se poate realiza o reconectare magnetică la marginea de frunte a magnetosferei.
În acest caz, FMI și magnetosfera se vor contopi, conectând câmpul magnetic al Pământului cu Soarele. Acest lucru stabilește scena pentru unul dintre cele mai uimitoare evenimente din natură: aurora.
Sateliții din Peril
Pe măsură ce câmpul magnetic CME se conectează cu cel al Pământului, particulele de mare energie sunt injectate în magnetosferă. Datorită presiunii solare a vântului, liniile de câmp magnetic ale Soarelui se vor plia în jurul Pământului, în spatele planetei noastre. Particulele injectate în „zi de zi” vor fi puse în regiunile polare ale Pământului unde interacționează cu atmosfera noastră, generând lumină ca aurore. În acest timp, centura Van Allen va deveni, de asemenea, „super-încărcată”, creând o regiune în jurul Pământului care ar putea cauza probleme astronauților neprotejați și oricărui satelit neprotejat. Pentru mai multe despre daunele care pot fi cauzate astronauților și navelor spațiale, consultați „Boala de radiații, deteriorarea celulară și riscul crescut de cancer pentru misiunile pe termen lung pe Marte" și "Un nou tranzistor ar putea provoca o problemă de radiație spațială.”
Ca și cum radiațiile de la centura Van Allen nu ar fi fost suficiente, sateliții ar putea ceda la amenințarea unei atmosfere în expansiune. După cum vă așteptați, ca și cum Soarele ar lovi Pământul cu raze X și CME, va exista o încălzire inevitabilă și o extindere globală a atmosferei, posibil să se orienteze în altitudinile orbitale ale satelitului. Dacă sunt lăsate necontrolate, un efect de aerobraking asupra sateliților ar putea determina încetinirea acestora și scăderea altitudinii. Aerobraking-ul a fost utilizat pe scară largă ca zbor spațial instrument să încetinească nava spațială când este introdus pe orbită în jurul altei planete, dar acest lucru va avea un efect negativ asupra sateliților care orbitează Pământul, deoarece orice încetinire a vitezei ar putea provoca reintrarea în atmosferă.
Simțim efectele asupra pământului prea mult
Deși sateliții sunt pe prima linie, dacă există o creștere puternică a particulelor energetice care intră în atmosferă, putem simți efectele adverse și aici pe Pământ. Datorită generarii de raze X de electroni în ionosferă, unele forme de comunicare pot deveni neplăcute (sau eliminate toate la un loc), dar acest lucru nu se poate întâmpla. În special în regiunile cu latitudine înaltă, un curent electric vast, cunoscut sub numele de „electrojet”, se poate forma prin ionosferă prin aceste particule care intră. Cu un curent electric vine un câmp magnetic. În funcție de intensitatea furtunii solare, aici se pot induce curenți pe pământ, eventual supraîncărcând rețelele electrice naționale. La 13 martie 1989, șase milioane de oameni au pierdut puterea în regiunea Quebec din Canada, după ce o creștere uriașă a activității solare a provocat o creștere a curenților induși de sol. Quebec a fost paralizat timp de nouă ore, în timp ce inginerii lucrau la o soluție a problemei.
Soarele nostru poate produce o flacără ucigașă?
Răspunsul scurt la acest lucru este „nu”.
Răspunsul mai lung este puțin implicat. În timp ce o flacără solară din Soare, care se îndreaptă direct spre noi, ar putea provoca probleme secundare, cum ar fi deteriorarea satelitului și vătămarea astronauților și a opririi neprotejate, flacara în sine nu este suficient de puternică pentru a distruge Pământul, cu siguranță nu în 2012. Îndrăznesc să spun, în viitorul îndepărtat când Soarele începe să rămână fără combustibil și să se umfle într-un gigant roșu, s-ar putea să fie o eră proastă pentru viața de pe Pământ, dar avem câteva miliarde de ani pentru a aștepta să se întâmple asta. Ar putea fi chiar posibilă lansarea mai multor flăcări din clasa X și, prin ghinionul pur, putem fi lovite de o serie de explozii CME și raze X, dar niciuna nu va fi puternică pentru a depăși magnetosfera, ionosfera și atmosfera groasă de mai jos.
Flacăre solare „ucigătoare” avea a fost observat pe alte stele. În 2006, observatorul Swift al NASA a observat cea mai mare flacără stelară observată vreodată la 135 de ani lumină. Se estimează că a scăpat o energie de 50 de milioane trilion bombe atomice, flacara II Pegasi va fi șters cea mai mare parte a vieții pe Pământ dacă Soarele nostru a tras raze X dintr-o flacără a acelei energii la noi. Cu toate acestea, Soarele nostru nu este II Pegasi. II Pegasi este o stea gigant roșie violentă, cu un partener binar într-o orbită foarte strânsă. Se crede că interacțiunea gravitațională cu partenerul său binar și faptul că Pegasi II este un gigant roșu este cauza principală din spatele acestui eveniment energic al flăcării.
Doomsayers indică Soarele ca o posibilă sursă ucigașă a Pământului, dar faptul rămâne că Soarele nostru este o stea foarte stabilă. Nu are un partener binar (cum ar fi II Pegasi), are un ciclu previzibil (de aproximativ 11 ani) și nu există dovezi că Soarele nostru a contribuit la vreun eveniment de extincție în masă prin trecut printr-o imensă luminoasă direcționată către Pământ. Au fost observate flăcări solare foarte mari (cum ar fi flacăra de lumină albă Carrington din 1859) ... dar suntem încă aici.
Într-o întorsătură adăugată, fizicienii solari sunt surprinși de lipsă a activității solare la începutul celui de-al 24-lea ciclu solar, ceea ce a determinat unii oameni de știință să speculeze că am putea fi pe marginea unui alt minim Maunder și a „Micii epoci de gheață”. Acest lucru este într-un contrast puternic cu predicția din 2006 a fizicianului solar NASA că acest ciclu va fi un „doozy”.
Acest lucru mă determină să concluzionăm că mai avem un drum lung de parcurs atunci când prezicem evenimente solare. Deși predicția vremii în spațiu se îmbunătățește, vor mai fi câțiva ani până când vom putea citi Soarele suficient de precis pentru a spune cu siguranță cât de activ va fi un ciclu solar. Deci, indiferent de profeție, predicție sau mit, nu există nici un mod fizic de a spune că Pământul va fi lovit orice flalare, să nu mai vorbim de una mare în 2012. Chiar dacă o flacără mare ne-a lovit, nu va fi un eveniment de dispariție. Da, sateliții pot fi deteriorați, cauzând probleme secundare, cum ar fi o pierdere GPS (care ar putea perturba controlul traficului aerian, de exemplu) sau rețelele electrice naționale pot fi copleșite de electroenetele aurorale, dar nimic mai extrem de atât.
Dar țineți-vă, pentru a analiza această problemă, doamnele de acum ne spun că este o mare flacără solară voi ne lovește la fel cum câmpul geomagnetic al Pământului slăbește și se inversează, lăsându-ne neprotejați de ravagiile unui CME ... Motivele pentru care acest lucru nu se va întâmpla în 2012 este demn de propriul articol. Deci, uitați-vă la următorul articol din 2012 „2012: Fără inversare geomagnetică“.
Credite de imagine principale: MIT (simulare supernova), NASA / JPL (regiunea activă solară în EUV). Efecte și editare: eu însumi.
