Новое исследование подтверждает, как частицы из космоса могут быть отправлены вниз в атмосферу Земли, чтобы создать полярное сияние, заполняя недостающую часть в том, как генерируется это потрясающее природное явление. Терри Заперах/НАСА, CC BY-SA

2022-й солнечный цикл 25 года начинается стильно. У нашего Солнца есть цикл активности, и по мере того, как оно становится более активным, северное (и южное) сияние будет наблюдаться чаще. Именно это и происходит этой зимой.

Наше Солнце не только излучает солнечный свет, но и имеет расширяющуюся атмосферу, состоящую из заряженных частиц и магнитных полей. Этот высокоскоростной солнечный ветер дует над Землей, но у Земли есть собственное магнитное поле (представьте себе большой стержневой магнит, полюса которого примерно совпадают с географическими севером и югом), и это может отклонять солнечный ветер. Этот магнитный барьер слабее всего на полюсах «стержневого магнита», поэтому мы склонны видеть полярные сияния в высоких широтах. Чем сильнее буря космической погоды, тем глубже заряженные частицы могут проникать в магнитное поле Земли, так что во время интенсивных явлений северное сияние наблюдаются в более низких широтах.

В 2022 году мы видели несколько захватывающих полярных сияний, проявлений естественного света в небе в большем количестве мест, чем обычно по всей Великобритании. То Метеорологическая служба Великобритании отслеживает выброс корональной массы (внезапный выброс энергичных заряженных частиц и магнитного поля), который покинул Солнце 29 января и прибыл на Землю в одночасье 1 февраля, так что в начале февраля мы можем увидеть несколько красивых полярных сияний в северной Шотландии.

Этой зимой северное сияние также наблюдается в северной Англии, что является явным признаком повышения солнечной активности.


графика подписки внутри себя


Почему это происходит сейчас?

Солнечные вспышки вырываются с поверхности Солнца, и они расширяются наружу по мере того, как выбросы корональной массы который несут энергию как в своих заряженных частицах, так и в магнитных полях. Если выброс корональной массы сталкивается с Землей, он взаимодействует с магнитным полем Земли, вызывая геомагнитную бурю.

Земля имеет приблизительно диполярное магнитное поле с хвостом, растянутым солнечным ветром, и с полюсами, близкими к географическим северному и южному полюсам, и именно на этих высоких широтах заряженные частицы могут путешествовать, чтобы достичь атмосферы Земли. легче.

Заряженные частицы ударяются о верхние слои атмосферы (ионосферу), заставляя ее светиться, создавая красивое изображение. северное сияние или северное сияние. Это не просто красивые показы, эти экстремальные явления космической погоды могут повлиять на широкий спектр систем, от источников питания, авиации, спутников и радиосвязи.

Космическая погода

Они могут индуцировать нежелательные токи в любой электросети, вызывая повреждения и, в крайних случаях, отключение электроэнергии. Ионосфера также возмущается, что влияет на связь и дальше в космос, где среда заряженных частиц становится более активной и может повредить спутники.

Солнце имеет цикл активности, в активные годы часты солнечные вспышки и корональные выбросы массы, а в спокойные годы они случаются редко. Солнечные циклы в среднем длятся около 11 лет, но на самом деле различаются как по продолжительности, так и по уровню активности. Уровень солнечной активности можно отслеживать, подсчитывая солнечные пятна — темные пятна на поверхности Солнца, которые коррелируют с вероятным возникновением солнечных вспышек. Последние несколько лет были периодом низкой активности, а солнечный минимум — минимум по количеству солнечных пятен — наблюдался в конце 2019 года.северное сияние2 2 4 Солнечные часы. Чепмен и др., Письма о геофизических исследованиях (2020 г.), Автор условии

Сейчас мы находимся на восходящей фазе нового солнечного цикла активности, поскольку количество солнечных пятен, наблюдаемых каждый день, неуклонно растет. Мы также можем наблюдать усиление активности солнечных вспышек.. Есть три категории солнечных вспышек, измеряемых их рентгеновским излучением: Ракеты X-класса большие; это основные события, которые могут вызвать отключение радио в континентальном масштабе и отключение электроэнергии в масштабах города. Вспышки М-класса средние; они могут вызывать кратковременные отключения радиосвязи, которые затрагивают полярные регионы Земли. Вспышки C-класса малы и имеют мало заметных последствий здесь, на Земле.

9 октября вспыхнула солнечная вспышка класса М, вызвав корональный выброс массы, который обрушился на Землю 12 октября, вызвав умеренную геомагнитную бурю. На Ноябрь 3 и 4, мы видели самую сильную геомагнитную бурю, обрушившуюся на Землю с сентября 2017 года.

Поскольку каждый солнечный цикл уникален как по продолжительности, так и по уровню активности, трудно предсказать, насколько активной будет следующая фаза нового солнечного цикла. Недавние исследования сопоставили этот нерегулярный цикл во времени с единые часы солнечного цикла, показанный на графике выше.

Мы можем читать по солнечным часам, чтобы увидеть, где (или когда) мы находимся в солнечном цикле, а также помогать туристам. планировать во время скандинавских каникул, чтобы увидеть северное сияние, эта графика также может помочь операторам электросетей, которым необходимо планировать критически важное техническое обслуживание в периоды спокойной космической погоды.Беседа

Об авторе

Сандра С Чепмен, директор Центра термоядерного синтеза, космоса и астрофизики, Университет Уорвик

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Книги об окружающей среде из списка бестселлеров Amazon

«Тихая весна»

Рэйчел Карсон

Эта классическая книга является важной вехой в истории защиты окружающей среды, привлекая внимание к вредному воздействию пестицидов и их воздействию на мир природы. Работа Карсона вдохновила современное экологическое движение и остается актуальной сегодня, поскольку мы продолжаем решать проблемы гигиены окружающей среды.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

«Необитаемая Земля: жизнь после потепления»

Дэвид Уоллес-Уэллс

В этой книге Дэвид Уоллес-Уэллс предлагает резкое предупреждение о разрушительных последствиях изменения климата и настоятельной необходимости решения этого глобального кризиса. Книга основана на научных исследованиях и примерах из реальной жизни, чтобы дать отрезвляющий взгляд на будущее, с которым мы столкнемся, если не предпримем никаких действий.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

«Скрытая жизнь деревьев: что они чувствуют, как общаются? Открытия из тайного мира»

Питер Воллебен

В этой книге Питер Воллебен исследует увлекательный мир деревьев и их роль в экосистеме. Книга основана на научных исследованиях и собственном опыте Воллебена в качестве лесника, чтобы дать представление о сложных способах взаимодействия деревьев друг с другом и с миром природы.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

«Наш дом в огне: сцены из жизни семьи и планеты в кризисе»

Грета Тунберг, Сванте Тунберг и Малена Эрнман

В этой книге экоактивистка Грета Тунберг и ее семья предлагают личный отчет о своем путешествии по повышению осведомленности о насущной необходимости решения проблемы изменения климата. Книга представляет собой мощный и трогательный рассказ о проблемах, с которыми мы сталкиваемся, и о необходимости действий.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

«Шестое вымирание: неестественная история»

Элизабет Колберт

В этой книге Элизабет Колберт исследует продолжающееся массовое вымирание видов, вызванное деятельностью человека, опираясь на научные исследования и примеры из реального мира, чтобы дать отрезвляющий взгляд на влияние человеческой деятельности на мир природы. Книга предлагает убедительный призыв к действию для защиты разнообразия жизни на Земле.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа