Võiksime olla 2012. aastal tohutul ilutulestikul. Mõnede ennustuste kohaselt on Päikese tsükli 24 päikesest tulenev maksimum veelgi energilisem kui viimane Päikese maksimum aastatel 2002–2003 (mäletate kõiki neid rekordilisi X-klassi rakette?). Päikesefüüsikud on juba sellest järgmisest tsüklist vaimustuses ja uusi ennustusmeetodeid võetakse kasutusele hästi. Kuid kas me peaksime muretsema?
Seotud 2012 artiklid:
- 2012: geomagnetilist pöördumist pole (postitatud 3. oktoobril 2008)
- 2012: Killer Solar Flare pole (postitatud 21. juuni 2008)
- 2012: Planeet X ei ole Nibiru (postitatud 19. juuni 2008)
- 2012: No Planet X (postitatud 25. mail 2008)
- 2012 ei ole viimsepäeva (postitatud 19. mai 2008)
Vastavalt ühele paljudest Doomsday stsenaariumitest, mis meile on esitatud maiade ennustuste õhutatava „maailmalõpu” eel 2012. aastal, põhineb see stsenaarium tegelikult mingil teadusel. Veelgi enam, 11-aastase päikesetsükli ja maiade kalendris nähtud ajatsüklite vahel võib olla mingisuguseid seoseid. Võib-olla mõistis see iidne tsivilisatsioon, kuidas Päikese magnetism läbib polaarsuse muutusi igal aastakümnel või nii? Lisaks räägivad religioossed tekstid (näiteks Piibel), et meile on ette nähtud kohtupäev, mis hõlmab palju tuld ja väävlit. Näib, et lähima tähena hakkame 21. detsembril 2012 elusalt röstima!
Enne kui jõuame järelduste juurde, astuge samm tagasi ja mõelge see läbi. Nagu enamus erinevatel viisidel, kuidas maailm 2012. aastal lõpeb, on ka Päikesest tulevate tohutute huvitatuste jaoks võimalus, et Päike plahvatab tohutut, Maad kahjustavat päikesekiirgust. Kuid vaadakem, mis tegelikult toimub Maale suunatud päikesepõlengu ajal, Maa on tegelikult väga hästi kaitstud. Kuigi mõned satelliidid ei pruugi olla…
Maa on arenenud väga radioaktiivses keskkonnas. Päike tulistab päikesetuulena pidevalt magnetiliselt domineerivalt pinnalt kõrge energiaga osakesi. Päikese maksimumi ajal (kui Päike on kõige aktiivsemal kohal) võib Maa olla õnnetu, et ta vaatas plahvatuse tünni alla 100 miljardit Hiroshima suurust aatomipommi. Seda plahvatust tuntakse päikesekiirena ja selle tagajärjed võivad siin Maa peal probleeme tekitada.
Enne kui vaatame maapealseid kõrvalmõjusid, vaatame päikest ja mõistame lühidalt, miks see umbes nii 11 aasta tagant nii vihaseks saab.
Päikesetsükkel
Kõigepealt on Päikesel a loomulik tsükkel umbes 11-aastase perioodiga. Iga tsükli eluea jooksul lohistatakse Päikese magnetvälja jooni ümber Päikese keha diferentsiaalpöördega Päikese ekvaatori kohal. See tähendab, et ekvaator pöörleb kiiremini kui magnetpoolused. Selle jätkudes tõmbab päikeseplasma Päikese ümber magnetvälja jooni, põhjustades stressi ja energia kogunemist (selle illustratsioon on pildil). Magnetenergia suurenedes moodustuvad magnetvoogude kiud, sundides neid pinnale. Neid kiike nimetatakse koronaalseteks silmusteks, mis suure päikese aktiivsuse perioodidel muutuvad arvukamaks.
Siit tulevad päikesepunktid. Kuna koronaarsilmused hüppavad jätkuvalt pinna kohale, ilmuvad ka päikesepunktid, mis asuvad sageli silmuse jalamites. Koronaarsilmused lükkavad päikese kuumemad pinnakihid (fotosfääri ja kromosfääri) kõrvale, paljastades jahedama konvektsioonitsooni (põhjused, miks päikese pind ja atmosfäär on päikese sisemusest soojem, on koronaalse kuumutamise nähtuse põhjuseks) . Kuna magnetiline energia koguneb, võime oodata, et üha enam magnetilist voogu sunnitakse koos. See on siis, kui ilmneb nähtus, mida nimetatakse magnetiliseks taasühenduseks.
Ühendamine on erineva suurusega päikesevalgustulede päästik. Nagu varem teatatud, on päikesekiirgus alates nanokihist kuni X-klassi helkurini väga energiline sündmus. Ehkki suurimad helkurid tekitavad piisavalt energiat 100 miljardi aatomiplahvatuse jaoks, kuid ärge laske sellel tohutul arvul teid muretseda. Alustuseks ilmneb see paisumine madalas koroonas, otse päikese pinna lähedal. See on ligi 100 miljoni miili (1 AU) kaugusel. Maa pole plahvatuse lähedal.
Kuna päikese magnetvälja read eraldavad tohutul hulgal energiat, kiireneb ja piirdub päikeseplokk magnetilises keskkonnas (päikeseplasma on ülekuumenenud osakesed nagu prootonid, elektronid ja mõned valguselemendid, näiteks heeliumituumad). Plasmaosakeste vastasmõjul võivad tekkida röntgenikiired, kui tingimused on sobivad ja bremsstrahlung on võimalik. (Laetud osakeste vastasmõjul tekib Bremsstrahlung, mille tulemuseks on röntgenkiirgus.) See võib tekitada röntgenkiirte.
Päikese röntgenkiirte probleem
Röntgenikiirguse suurim probleem on see, et saame selle hoiatuse korral vähe hoiatust, kuna röntgenikiirgus liigub valguse kiirusel (vasakul on kujutatud ühte rekordiliselt 2003. aasta päikesekiirgust). X-klassi põletatud röntgenikiirgus jõuab Maale umbes kaheksa minutiga. Kui röntgenikiirgus tabas meie atmosfääri, imenduvad nad välimisse kihti, mida nimetatakse ionosfääriks. Nagu nimest võib aimata, on see väga laetud, reageeriv keskkond, mis on täis ioone (aatomituumasid ja vabu elektrone).
Võimsate päikesesündmuste, näiteks rakettide ajal, suureneb ionisatsiooni kiirus röntgenkiirte ja atmosfääri gaaside vahel ionosfääri D- ja E-piirkonna kihtides. Nendes kihtides on elektronide tootmine järsk. Need elektronid võivad põhjustada häireid raadiolainete läbimisel atmosfääris, neelates lühilaine raadiosignaale (kõrgsagedusvahemikus), blokeerides tõenäoliselt globaalse side. Neid sündmusi nimetatakse "äkilisteks ionosfäärilisteks häireteks" (või SID) ja need muutuvad tavaliseks kõrge päikese aktiivsuse perioodidel. Huvitav on see, et elektronide tiheduse suurenemine SID ajal kiirendab väga madala sagedusega (VLF) raadio levikut - nähtust kasutavad teadlased Päikesest tuleva röntgenkiirguse intensiivsuse mõõtmiseks.
Koronaalsed massväljavisked?
Päikese röntgenkiirte kiirgus on vaid osa loost. Kui tingimused on sobivad, võib põlemiskohal tekkida koronaalne massist väljutamine (CME) (kuigi mõlemad nähtused võivad toimuda iseseisvalt). CME-d on aeglasemad kui röntgenkiirte levik, kuid nende globaalne mõju siin Maa peal võib olla problemaatilisem. Nad ei pruugi liikuda valguse kiirusel, kuid sõidavad siiski kiiresti; nad saavad sõita kiirusega 2 miljonit miili tunnis (3,2 miljonit km / h), mis tähendab, et nad jõuavad meieni mõne tunniga.
See on koht, kus kosmoseteadete ennustamiseks on palju vaeva nähtud. Meil on käputäis kosmoselaevu, mis istuvad Maa ja Päikese vahel Maa-Päike Lagrangiani (L1) osutage pardal olevate anduritega, et mõõta päikesetuule energiat ja intensiivsust. Kui CME läbib nende asukoha, saab otseselt mõõta energeetilisi osakesi ja planeetidevahelist magnetvälja (IMF). Üks missioon nimega Advanced Composition Explorer (ACE) asub L-is1 punkti ja annab teadlastele CME lähenemisviisi kohta kuni tunni teate. ACE ühendab endas Päikese ja Heliosfääri Vaatluskeskust (SOHO) ja Päikese Maapealsete Relatsioonide Vaatluskeskust (STEREO), nii et CME-sid saab jälgida alumisest koroonast planeetidevahelisse ruumi läbi L1 suunaga Maa poole. Need päikesemissioonid teevad aktiivset koostööd, et kosmoseagentuuridele etteteatavalt teatada Maale suunatud CME-st.
Mis siis saab, kui CME jõuab Maale? Alustuseks sõltub palju IMF-i (Päikesest) magnetilisest konfiguratsioonist ja Maa (magnetosfääri) geomagnetilisest väljast. Üldiselt võib öelda, et kui mõlemad magnetväljad on joondatud samas suunas suunatud polaarsustega, on suure tõenäosusega, et magnetosfäär tõrjub CME-d. Sel juhul libiseb CME Maast mööda, põhjustades magnetosfääris teatavat survet ja moonutusi, kuid kulgeb muidu probleemideta. Kui aga magnetvälja jooned on paralleelses konfiguratsioonis (st vastassuundades esinevad magnetilised polaarsused), võib magnetosfääri esiservas tekkida magnetiline taasühendus.
Sel juhul ühinevad IMF ja magnetosfäär, ühendades Maa magnetvälja Päikesega. See loob looduse ühe kõige aukartust äratavama sündmuse looduses: aurora.
Satelliidid Perlis
Kuna CME magnetväli ühendub Maaga, süstitakse magnetosfääri kõrge energiaga osakesi. Päikese tuule rõhu tõttu voolavad Päikese magnetvälja jooned Maa ümber, pühkides meie planeedi taha. Päevaossa süstitud osakesed suunatakse Maa polaarpiirkondadesse, kus nad interakteeruvad meie atmosfääriga, tekitades aurudena valgust. Selle aja jooksul muutub Van Alleni vöö ka "ülimalt laetud", luues Maa ümber piirkonna, mis võib põhjustada probleeme kaitsmata astronautidele ja kõigile varjestamata satelliitidele. Lisateavet astronautidele ja kosmoseaparaatidele tekitatava kahju kohta leiate siit:Kiirgushaigus, rakukahjustus ja suurenenud vähirisk pikaajaliste Marssiülesannete korral”Ja“Uus transistor võib põhjustada kosmose kiirgusprobleeme.”
Justkui Van Alleni vööst eralduvast kiirgusest ei piisa, võivad satelliidid leppida laieneva atmosfääri ohuga. Nagu arvata võis, toimub just siis, kui Päike tabab Maad röntgenkiirte ja CME-dega, atmosfääri kuumutamine ja globaalne paisumine, mis võib tungida satelliidi orbitaalkõrgustesse. Kui seda ei kontrollita, võib satelliitide aeroobseeriv efekt põhjustada nende aeglustumist ja kõrguse langust. Aerobrakeerimist on laialdaselt kasutatud kosmoselennuna tööriist aeglustada kosmoselaeva aeglustumist, kui see sisestatakse orbiidile teise planeedi ümber, kuid sellel on kahjulik mõju Maa tiirlevatele satelliitidele, kuna kiiruse mis tahes aeglustumine võib viia selle atmosfääri tagasi.
Me tunneme mõju ka maa peal
Ehkki satelliidid asuvad eesliinil, võib atmosfääri sisenevate energiliste osakeste suure tõusu korral tunda kahjulikke mõjusid ka siin Maa peal. Ionosfääris tekkivate elektronide röntgenikiirguse tõttu võivad mõned sidevormid muutuda laiguliseks (või eemaldada kõik koos), kuid see pole veel kõik, mis juhtuda võib. Eriti kõrge laiuskraadiga piirkondades võib nende sissetulevate osakeste kaudu ionosfääri tekkida suur elektrivool, mida tuntakse nn elektrojoaga. Elektrivooluga tuleb magnetväli. Sõltuvalt päikesetormi intensiivsusest võib siin maapinnal esile kutsuda voolusid, mis võib üle koormata riiklikud elektrivõrgud. 13. märtsil 1989 kaotas kuus miljonit inimest Kanada Quebeci piirkonnas võimu pärast seda, kui päikese aktiivsuse tohutu suurenemine põhjustas maapinnast põhjustatud voolude suurenemise. Quebec oli üheksa tundi halvatud, samal ajal kui insenerid töötasid välja probleemi lahenduse.
Kas meie päike võib tekitada tapja äratuse?
Lühike vastus sellele on “ei”.
Pikem vastus on pisut rohkem seotud. Kui otse meie poole suunatud Päikesest väljuv tulekahju võib põhjustada sekundaarseid probleeme, näiteks satelliidikahjustusi ja kaitsmata astronautide vigastusi ning elektrikatkestusi, pole tulekahju ise Maa hävitamiseks piisavalt võimas, kindlasti mitte 2012. aastal. Julgen öelda, et kauges tulevikus, kui Päikesel hakkab kütus otsa saama ja punaseks hiiglaseks paisuma, võib see olla halb eluperiood Maal, kuid meil on mõni miljard aastat oodata, kuni see juhtub. Võib olla isegi võimalus käivitada mitu X-klassi raketti ja puhta halva õnne korral võib meid tabada rida CME-sid ja röntgenipurskeid, kuid ükski neist pole võimas meie magnetosfääri, ionosfääri ja paksu atmosfääri ületamiseks.
Päikesepõletused "Killer" on täheldatud teistel tähtedel. NASA Swifti observatoorium nägi 2006. aastal suurimat tähetekke, mida eales 135 valgusaasta kaugusel on täheldatud. Eeldatavalt on see energia vabastanud 50 miljonit triljonit tuumapommid, on Pegasi II tulekahju kustutanud suurema osa elust Maal, kui meie päike vallandab röntgenikiired selle energia põlemisel meie kohal. Meie Päike pole aga II Pegasi. II Pegasi on vägivaldne punane hiiglaslik täht, kellel on binaarne partner väga lähedasel orbiidil. Arvatakse, et gravitatsiooniline interaktsioon oma binaarse partneriga ja asjaolu, et Pegasi on punane hiiglane, on selle energeetilise ägenemise sündmuse algpõhjus.
Doomsayerid osutavad Päikesele kui võimalikule Maa-tapja allikale, kuid fakt on see, et meie Päike on väga stabiilne täht. Sellel pole binaarset partnerit (nagu II Pegasi), sellel on ennustatav tsükkel (umbes 11 aastat) ja pole mingeid tõendeid selle kohta, et meie Päike aitas tohutu Maa suunatud suunaga plahvatuse kaudu kaasa ühelegi massilise väljasuremise sündmusele minevikus. Täheldatud on väga suuri päikesekiirgust (näiteks 1859. aasta Carringtoni valge tule põlemist) ... aga me oleme siin endiselt.
Lisaks on päikesefüüsikud üllatunud puudus Päikese aktiivsuse suurenemine selle 24. päikesetsükli alguses, mis pani mõned teadlased spekuleerima, et võime olla järjekordse Maunderi miinimumi ja “väikese jääaja” piiril. See on teravas vastuolus NASA päikesefüüsiku 2006. aasta ennustusega, et see tsükkel saab olema doozy.
Siit järeldan, et päikeseenergia põletamise sündmuste ennustamisel on meil veel pikk tee minna. Ehkki kosmose ilmateade on paranemas, on veel mõni aasta möödas, kuni suudame Päikest piisavalt täpselt lugeda, et kindla täpsusega öelda, kui aktiivne päikese tsükkel saab olema. Niisiis, olenemata ettekuulutusest, ennustusest või müüdist, pole ühtegi füüsilist viisi öelda, et Maad tabab mis tahes tulekahju, rääkimata suurest 2012. aastal. Isegi kui suur löök meid tabas, pole see väljasuremise sündmus. Jah, satelliidid võivad olla kahjustatud, põhjustades teiseseid probleeme, näiteks GPS-i kadu (mis võiks häirida näiteks lennuliikluse juhtimist) või võivad riiklikud elektrivõrgud olla auraalsete elektrojektide poolt ülekoormatud, kuid ei midagi muud kui äärmuslikku.
Kuid pidage kinni, et sellest probleemist kõrvale hiilida, ütlevad abivallavanemad meile nüüd, et suur päikesevalgus tahe tabab meid just siis, kui Maa geomagnetiline väli nõrgeneb ja pöördub tagasi, jättes meid CME hävituste eest kaitsmata ... Põhjused, miks seda 2012. aastal ei juhtu, on oma artikli väärilised. Nii et vaadake järgmist 2012. aasta artiklit “2012: geomagnetilist pöördumist pole“.
Juhtivate piltide ühikud: MIT (supernoova simulatsioon), NASA / JPL (EUV päikese aktiivne piirkond). Efektid ja montaaž: mina.
