Вспышка + Солнце

Редакция Astrophysical Journal Letters опубликовала исследование, в котором были проанализированы кадры SDO корональных петель до вспышек. Как полагают авторы научного труда, солнечным вспышкам предшествует особое излучение, которое видно в отдельных спектральных каналах.

Солнечные вспышки — это мощные взрывы энергии на поверхности Солнца, которые могут иметь значительное влияние на магнитное поле Земли и нарушать нашу космическую погоду. Предсказание этих событий является важной задачей для астрофизиков и космических агентств. Недавнее исследование показало, что анализ спектральных каналов может быть эффективным способом прогнозирования солнечных вспышек.

Авторами исследования было проанализировано порядка 50 вспышек класса С5.4 и больше, происходивших с 2011 по 2022 год. Исследователи обратили внимание и на большие вспышки: Х8.2 (10 сентября 2017-го из области 12673), Х2.7 (5 мая 2015-го из области 12339), Х1.5 (3 июля 2021-го из области 12838) и другие. Хотя выборка была сравнительно небольшой, всё же она смогла помочь с выявлением закономерности.

Невидимые сигналы

Для исследования использовались данные SDO AIA за 6 часов до вспышки. В частности, исследователи уделяли особое внимание наиболее видимым петлям, попадающим в «трапецевидные области» (см. изображение выше), что также помогло изолировать выходящее излучение от других структур перед или позади активной области.

Спектральными каналами EUV-диапазона, которые избрали для анализа исследователи, был 131 Å (самый ранний показатель с высокой чувствительностью к горячей плазме), популярный для изучения структуры петель 171 Å, 193 Å и 304 Å.

При анализе чаще всего фигурировал всплеск излучения 131 Å, и в значительной мере меньше это было видно на трёх других длинах волн (см. выше график: зелёная полоса). Тем не менее, во всех этих каналах заметна закономерность.

Данные всплески могут быть связаны с сильным «пересоединением» в коротких аркадах, которое вызывает увеличение 131 Å, но недостаточно длинное для создания когерентного магнитного поля.

Исследование также показало, что повышенная предвспышечная вариабельность наблюдается на всех исследованных временных масштабах, особенно на самых коротких (порядка нескольких минут).

Это указывает на импульсивный характер лежащего в основе физического процесса.

При вспышках C-класса данные о 131 Å и 193 Å являются лучшими предикторами примерно за 5 часов до вспышки, в то время как 171 Å достигает пика через 2 часа, а 304 Å — через 6 часов. Во вспышках M-класса 131 Å достигает пика примерно за 2 часа до вспышки, в то время как остальные три достигают пика за 6 часов.

— авторы исследования

По словам авторов, мерцание может «сигнализировать о приближающихся вспышках с точностью от 60 до 80 процентов». Тем не менее, для подобных мерцаний могут быть и другие причины, и, чтобы изучить их, нужно гораздо больше исследований.

О солнечной активности - без кликбейта и панических заголовков

Солнечная вспышка в рентгеновском диапазоне "глазами" Solar Dynamics Observatory (SDO) NASA

Наше Солнышко продолжает бушевать. И это нормально для времени около максимума солнечной активности. Поэтому бушевать оно будет и дальше, более того - это будет продолжаться ещё года 3. Так что вспышек и магнитных бурь будет много. Главное - не бояться. И не слушать паникеров из сект "вспышка на Солнце уничтожит электронику" и "красное сияние - это значит кислород сгорает, мы все умрём".

Прогноз из предыдущего поста оправдался неполностью: я ошибся со временем прибытия солнечного ветра: он прилетел гораздо позже и вообще долгое время канифолил мозги, прежде чем заставить атмосферу посиять. Но всё-таки на широте Москвы (и даже дальше) посияло. Мне досталось совсем немного в ночь на вторник.

Отгадайте загадку: красно-зелёное и по ночам за облаками прячется.

А сегодня ночью произошёл основательный солнечный бабах. И не смотря на разницу в потоке рентгеновского излучения почти в 5 раз относительно вспышки в предыдущем посте, сегодняшняя ночная вспышка гораздо перспективнее с точки зрения геомагнитной активности.

Источник того самого основательного бабаха - группа пятен 3848, которая до сегодняшней ночи вообще молчала. Это нетипично, потому что обычно сильным вспышкам предшествует серия более мелких вспышек.

Виновник торжества - группа пятен 3848. Много мелких пятен и одна большая.

Вспышка произошла у центрального меридиана 9 октября около 9:00 МСК. Расположение вспышки на диске Солнца определяет её геоэффективность: чем ближе к центру - тем она выше. Геоэффективность - это мера вероятности попадания Земли под выброс. По аналогии с чихающим вам в лицо человеком: если он чихает, глядя на вас - вас забрызгает сильно, а если отвернётся перед этим - скорее всего по вам ничего не попадёт.

В нашем сегодняшнем случае вспышка сопровождалась выбросом, так что Солнце чихнуло прямо нам в лоб.

Тест Роршаха от коронографа SOHO LASCO C2. Что вы видите на этой картинке? Я, например, вижу корону или сердечко...

С коронографа STEREO A видно чуть лучше. Ударная волна слева - это то, что летит в нас, потому что STEREO A смотрит на Солнце немного сбоку

Ещё есть смысл взглянуть на коронограф SOHO LASCO C3

Самое начало разлёта выброса в широком поле зрения

Отдельного внимания заслуживает то, чего обычно в поле зрения коронографа нет - например, посторонних предметов с длиннющим хвостом. Этим предметом является комета C/2023 А3 Цзыцзиньшань-АТЛАС - ярчайшая комета с начала века, которая уже в конце этой недели станет доступна для наблюдений во всём северном полушарии сразу после захода Солнца в западной части неба. Комета обещает быть яркой, красивой, с длинным светлым хвостом. Ищите места с открытым западным горизонтом, вооружайтесь поисковыми картами, но, возможно, они вам и не пригодятся, если комету будет видно невооружённым глазом даже из крупных городов.

Ну или если будет облачно🤤

Вернёмся к нашему выбросу. Он был очень мощным, о чем свидетельствует вызванный вспышкой сильный радиационный шторм. О том, что это за зверь, я писал в посте Эти страшные слова - "Вспышки на Солнце"

Немного о последствиях вспышки:
1. Будет магнитная буря ближе к концу рабочей недели. Если повезёт - прилёт задержится и у нас будет возможность полюбоваться сиянием и кометой в одном флаконе - абсолютно уникальное представление. Но, судя по моделям, буря начнётся уже вечером в четверг.

Прогноз мощности потенциальной бури такой:

Буря класса G1 (слабая): 99%
Буря класса G2 (умеренная): 90%
Буря класса G3 (сильная): 80%
Буря класса G4 (очень сильная): 60%
Буря класса G5 (экстремальная): 20%.

Лично я жду бурю G4.

2. Посияет. Причём скорее всего - сильно посияет, потому что наложится эффект Рассела-Макферрона. При G2 буре будет немного сиять на горизонте на широте Москвы. При буре G3 будет сильно сиять на широте Москвы и немного заметно глазом на горизонте на широте Самары. При буре G4 сияние можно увидеть на широтах вплоть до Сочи и Крыма. При буре G5 посияет вплоть до северной Африки.

По всем вопросам - добро пожаловать в комментарии.

О солнечной погоде - без кликбейта и панических заголовков

В последние пару месяцев каких только небылиц про космос нам не рассказывали. Пророчили нам вторую Луну на небе (изначально новость звучала как "у Земли на 2 месяца появится ещё один спутник", но админы групп вк / каналов в телеге то ли посчитали, что это слишком скучно, то ли по неграмотности так поступили, но решили что раз Луна - это спутник, то любой спутник - это Луна, значит можно написать, что у Земли появится вторая Луна). А ещё несколько раз писали о сверхмощных магнитных бурях, от которой в комментариях плавились мозги у метеозависимых (что примечательно - плавились они ещё до того, как буря началась, а иногда бури и вовсе не было, а люди всё равно чувствовали ее приближение и, как следствие, мозги всё равно плавились). И всякий раз пытаешься открыть людям глаза на очевидные факты (например что спутник тот будет диаметром 10 метров вместо лунных нескольких тысяч километров, да и расстояние до него в несколько раз больше, чем до Луны, поэтому увидеть его будет, мягко говоря, проблематично), но открываются они как-то с трудом. Если вообще открываются.

На самом деле тема обсуждения вспышек на Солнце и магнитных бурь для меня всегда была очень интересная. Особенно интересен сам феномен: десятки исследований ученых из разных стран (которые не нашли связи между магнитными бурями и массовыми отклонениями в человеческом организме) ценятся ниже, чем многочисленные заголовки в СМИ. Но постулат о том, что чем страшнее ложь - тем охотнее в неё верят, не на пустом месте родился. Поэтому статьи о том, что полярные сияния НЕ выжигают кислород (любой, кто хоть немного учил физику/химию в школе скажет, почему это бред сивой кобылы), вспышки на Солнце НЕ влияют на здоровье человека, а магнитные бури НЕ вызывают загустение крови, не вызывают такой реакции, как паническое "мы всё умрем" и "помянем метеозависимых".

Но вернемся к нашим баранам вспышкам. Любая вспышка Х-класса - это, на самом деле, большое событие. И такое событие произошло сегодня около 15:30 МСК в группе пятен 3842. Причем оно особенное вдвойне и даже втройне: потому что эта вспышка вблизи центра солнечного диска (а по закону подлости вспышки Х-класса чаще всего происходят у края солнечного диска) и потому что это мощнейшая вспышка в нынешнем солнечном цикле.

Но это не первая вспышка Х-класса из этой группы. Ночью с 1 на 2 октября в этой группе была вспышка Х7.1. Она - третья по силе в этой солнечном цикле. И всё это - за пару дней и из одной и той же группы. И мы вправе ждать новых мощных вспышек из этой группы.

Сегодняшняя вспышка мощнее. Выброс от неё тоже есть, причем широкий и самое главное - очень быстрый.

Выбросы, которые летят точно в нас, непросто отслеживать с помощью SOHO, потому что они выглядят более рассеянными. Но с этой задачей неплохо справляется коронограф STEREO.

Вообще-то спутников STEREO два: STEREO A (ahead, движущийся перед нашей планетой) и STEREO B (behind, летящий позади неё). Взгляд на Солнце с двух сторон даёт достаточно качественную пространственную модель выброса (как наши глаза). Но вот незадача: STEREO B завернул ласты в 2014 году из-за проблем с ориентацией (молчать, гусары - он просто не ориентируется в пространстве!)

STEREO A смотрит на Солнце как бы немного сбоку относительно Земли (угол между линиями STEREO-Солнце и Земля-Солнце сейчас составляет примерно 25 градусов)

По совокупности данных можно сделать вывод о направлении, скорости и примерной плотности выброса.
Конкретно этот выброс 100% попадет по Земле, причем очень скоро: возможно, уже в ночь с 5 на 6 октября, но скорее всего - днём 6 октября.

Магнитная буря будет 100%. Полярные сияния на широте Москвы будут 99% (только если компонента Bz межпланетного магнитного поля выброса окажется положительной, что очень вряд ли). А теперь самое интересное - насколько сильна в теории может быть магнитная буря.

Возможны 2 сценария: 1 - если этот выброс наложится на выброс от вспышки Х7.1. Тогда нас может ждать буря от G3 (сильная) до G5 (экстремальная). Но этот сценарий маловероятен, потому что между выбросами разница полтора суток, хотя и выброс от Х7.1 медленнее. Второй сценарий - это выброс от Х9.05 пройдет по расчищенному выбросом от Х7.1 пути. При этом солнечный ветер не сильно потеряет скорость и энергию, а значит все это добро стукнет по Земле. В таком случае нас ждет магнитная буря G3-G4 (до экстремальной вряд ли доберется, хотя шанс есть).

С учетом всех возможных вариантов развития событий прогноз мощности потенциальной бури такой:

Буря класса G1 (слабая): 99%
Буря класса G2 (умеренная): 90%
Буря класса G3 (сильная): 80%
Буря класса G4 (очень сильная): 50%
Буря класса G5 (экстремальная): 10%.

Ссылок не будет. По всем вопросам - добро пожаловать в комментарии.