Корональные выбросы массы
Корона́льный вы́брос ма́ссы (сокр. англ. СМЕ[1]) — выброс вещества из звёздной короны; крупномасштабное движение плазмы, охватывающее большую часть солнечной короны и направленное от основания короны в межпланетное пространство[2].
История
Наблюдение корональных выбросов массы с поверхности Земли затруднено. По-видимому, первое наблюдение корональных выбросов в видимом диапазоне длин волн было выполнено в начале 1970-х годов с помощью коронографа, установленного на седьмой орбитальной солнечной обсерватории. Станция SMM продолжила изучение этого явления в 1980 году[3].
Описание
Корональные выбросы массы являются наиболее мощными проявлениями солнечной активности[1].
Корональные выбросы массы описывают как распространяющиеся от Солнца крупномасштабные магнито-плазменные структуры, которые чаще всего имеют форму магнитной петли, расширяющейся при удалении от Солнца[1].
Выброс включает в себя плазму, состоящую в основном из электронов и протонов наряду с небольшим количеством более тяжёлых элементов — гелия, кислорода и других. Некоторые ионы часто имеют более низкие состояния ионизации (например, однократно ионизованные атомы гелия), чем окружающая спокойная плазма короны, что указывает на то, что значительная часть массы выброса может быть ускорена из областей с более низкой температурой, то есть с уровня хромосферы. Характерной особенностью выброса является то, что общая топология выброса имеет форму гигантской петли, оба или одно основание которой закреплены за солнечную атмосферу, а магнитное поле в выбросе, как правило, выше, чем в спокойном солнечном ветре, и представляет собой скрученные в жгут магнитные силовые линии. В каждом корональном выбросе массы может содержаться до 10 миллиардов тонн вещества, которое летит в космосе со средней скоростью 400 км в секунду (быстрые выбросы — до 2000 км/с). Если выброс направлен в сторону Земли, он достигает нашей планеты в течение одного-трёх дней. Быстрые корональные выбросы, проходя сквозь более медленный регулярный солнечный ветер, создают в нём мощные ударные волны[4].
Во время максимумов солнечной активности частота корональных выбросов массы достигает трёх за сутки, тогда как в периоды спокойного Солнца эта частота может снижаться до одного выброса в 5 суток[4].
Наиболее мощные корональные выбросы массы — корональный выброс в межпланетном пространстве (англ. ICME) — покидают Солнце и распространяются в гелиосфере. Одной из разновидностей такого выброса является магнитное облако. Когда выброс достигает Земли, он может оказать сильное влияние на её магнитосферу, вызывая различные явления космической погоды. Среди возможных эффектов — полярные сияния, магнитные бури, нарушения в работе электрооборудования, ухудшение условий распространения радиоволн и сопутствующие геофизические явления[1][5].
Корональные выбросы массы и солнечные вспышки
В отличие от солнечных вспышек, во время которых магнитная энергия, накопленная в активных областях на Солнце, реализуется в основном в виде электромагнитного излучения, во время корональных выбросов массы эта энергия расходуется на ускорение огромных масс вещества. Корональные выбросы массы, которые возможно наблюдать только вне солнечного диска (вне затмевающего диска коронографа), часто сопоставляют с солнечными вспышками, которые наблюдаются на солнечном диске. Так как такое сопоставление неоднозначно, то существует две гипотезы о связи этих явлений. Согласно первой гипотезе, корональные выбросы массы и солнечные вспышки являются разными проявлениями одного и того же процесса. Согласно второй гипотезе, эти явления могут иметь общий источник энергии, и если накопленной в источнике энергии достаточно на реализацию двух явлений, они возникают в близких по времени и пространству интервалах. Вместе с тем существует ряд наблюдений, согласно которым корональные выбросы массы регистрируются без каких-либо явлений на солнечном диске, в том числе и без солнечных вспышек[6].
Наблюдения
Так как затмевающий диск коронографа «вырезает» из поля зрения прибора яркий диск Солнца[2], то наблюдения источника коронального выброса на поверхности Солнца с помощью коронографа оказываются невозможными, и предположения о возможном его источнике делаются на основе наблюдений другими приборами в других диапазонах волн[7]. Эта принципиальная трудность приводит к тому, что по наблюдениям со спутника вблизи Земли в ряде случаев оказывается невозможным определить направление движения выброса: движется ли он к Земле или от Земли. Для преодоления этой трудности в настоящее время используется пара космических аппаратов проекта STEREO, которые разведены на большие углы по орбите Земли[8].
Примечания
- ↑ 1 2 3 4 Кузнецов, 2008.
- ↑ 1 2 Большая российская энциклопедия.
- ↑ A Coronal Mass Ejection | High Altitude Observatory. www2.hao.ucar.edu. Дата обращения: 10 января 2024.
- ↑ 1 2 Fox, Nicky. Coronal Mass Ejections. NASA/International Solar-Terrestrial Physics. Дата обращения: 10 января 2024. Архивировано 4 октября 2019 года.
- ↑ Howard, Timothy. Coronal Mass Ejections: An Introduction. — New York : Springer, 2011. — Vol. 376. — ISBN 978-1-4419-8789-1. — doi:10.1007/978-1-4419-8789-1.
- ↑ Howard, Timothy A.; Harrison, Richard A. Stealth Coronal Mass Ejections: A Perspective (англ.) // Solar Physics. — 2013. — doi:10.1007/s11207-012-0217-0. Архивировано 16 июня 2018 года.
- ↑ Wang Y., et al. Statistical study of coronal mass ejection source locations: Understanding CMEs viewed in coronagraphs (англ.) // J. Geophys. Res. — 2011. — Vol. 116. Архивировано 26 июля 2019 года.
- ↑ STEREO A & B // NASA Science (англ.). science.nasa.gov. Дата обращения: 10 января 2024.
Литература
- Кузнецов В. Д. 1.6. Корональные выбросы массы // Плазменная гелиогеофизика. — 2008. — 81—98 с.
- Brueckner G. E. The Behaviour of the Outer Solar Corona (3R☉ to 10R☉ during a Large Solar Flare Observed from OSO-7 in White Light (англ.) // Gordon Newkirk Jr. (ed.), Coronal Disturbances, IAU Symposium no. 57, held at Surfers Paradise, Queensland, Australia, 7—11 September, 1973. — Dordrecht; Boston, 1974. — P. 333—334.
- Rainer Schwenn. Space Weather: The Solar Perspective (англ.) // Solar Physics. — 2006.
Дополнительная литература
- Бархатов Н. А., Жулина Е. Г. и др. Поиск проявлений геоэффективности корональных выбросов массы // Солнечно-земная физика. — 2005. — № 8(121).
- Бисикало Д. В., Черенков А. А. О влиянии корональных выбросов массы на газодинамику атмосферы экзопланеты типа «горячий Юпитер» // Астрономический журнал. — 2016. — № 2(93). — doi:10.7868/S0004629916020018.
- Дворников В. М. и др. Корональные выбросы массы и эффекты в космических лучах // Известия Российской академии наук. Серия физическая. — 2006. — № 10.
- Еселевич М. В., Еселевич В. Г. Первые экспериментальные исследования возмущенной зоны перед фронтом коронального выброса массы // Астрономический журнал. — 2007. — № 11.
- Черток И. М., Гречнев В. В. Крупномасштабные канализированные димминги, вызываемые корональными выбросами массы на Солнце // Астрономический журнал. — 2003. — № 2(80). — С. 162—174.
- Thompson B. J. et al. SOHO/EIT Observations of the 1997 April 7 Coronal Transient: Possible Evidence of Coronal Moreton Waves // Astrophys. J. — 1999.
Ссылки
- Корональный выброс массы • Большая российская энциклопедия. old.bigenc.ru. Дата обращения: 10 января 2024.
- Bell, Trudy E.; Phillips, Tony A Super Solar Flare. NASA (6 мая 2008).
- Lavraud, Benoit; Masson, Arnaud Cluster captures the impact of CMEs. European Space Agency (21 ноября 2007).
 | |
|---|---|
| В библиографических каталогах |
| Структура |  | |
|---|---|---|
| Атмосфера | ||
| Расширенная структура | ||
| Относящиеся к Солнцу феномены | ||
| Связанные темы | ||
