Kako delujejo sončni žarki in tveganja, ki jih predstavljajo

Nenadni utrip svetlosti na Sončevi površini se imenuje sončni žarek. Če se učinek vidi tudi na zvezdi Sonce, fenomen se imenuje zvezdna bliska. Zvezdni ali sončni žarki sproščajo ogromno energija, običajno v vrstnem redu 1 × 10²⁵ džuli, za širok spekter valovne dolžine in delci. Ta količina energije je primerljiva z eksplozijo 1 milijarde megatonov TNT-ja ali desetimi milijoni vulkanskih izbruhov. Poleg svetlobe lahko sončni žarki izloči atome, elektrone in ione v vesolje v tako imenovanem izmetu koronske mase. Ko Sonce sprosti delce, lahko v dan ali dva dosežejo Zemljo. Na srečo se lahko masa odvrže navzven v katero koli smer, tako da Zemlja ni vedno prizadeta. Na žalost znanstveniki ne morejo napovedati izstrelkov, samo opozorijo, ko se je to zgodilo.

Najmočnejši sončni žarek je bil prvi, ki so ga opazili. Dogodek se je zgodil 1. septembra 1859 in se imenuje Sončna nevihta leta 1859 ali "dogodek Carrington". Poročala sta neodvisno astronoma Richard Carrington in Richard Hodgson. Ta blisk je bil viden s prostim očesom, postavil je telegrafske sisteme v plamen in povzročil avro vse do Havajev in Kube. Medtem ko znanstveniki v tistem času niso bili sposobni izmeriti jakosti sončne žarke, so sodobni znanstveniki lahko rekonstruirali dogodek na osnovi nitrata in izotopa

Tako kot planeti so zvezde sestavljene iz več plasti. Pri sončnem žarku vplivajo vse plasti sončeve atmosfere. Z drugimi besedami, energija se sprošča iz fotosfere, kromosfere in korone. Pojavljajo se ponavadi v bližini sončnih pik, ki so področja intenzivnih magnetnih polj. Ta polja povezujejo atmosfero Sonca z njegovo notranjostjo. Verjame se, da izbruhi izhajajo iz procesa, imenovanega magnetna ponovna povezava, ko se zanke magnetne sile razcepijo, se ponovno pridružijo in sprostijo energijo. Ko korona nenadoma sprosti magnetno energijo (kar nenadoma pomeni v nekaj minutah), se svetloba in delci pospešijo v vesolje. Kot kaže, je vir sproščene snovi material iz nepovezanega spiralnega magnetnega polja, vendar znanstveniki niso popolnoma določili, kako delujejo mehurčki in zakaj je včasih več sproščenih delcev kot količina znotraj koronalna zanka. Plazma na prizadetem območju doseže temperature v vrstnem redu desetine milijonov Kelvinov, ki je skoraj tako vroča kot Sončevo jedro. Elektrone, protone in ione pospešujejo z intenzivno energijo do skoraj hitrosti svetlobe. Elektromagnetno sevanje zajema celoten spekter, od gama žarkov do radijskih valov. Energija, ki se sprošča v vidnem delu spektra, omogoča, da se nekaj sončnih žarkov opazi s prostim očesom, vendar je večina energije zunaj vidnega območja, zato se rakete opazujejo z uporabo znanstvenih instrumentov. Ali je sončno bliskavico spremljalo izmet koronalne mase, ni težko predvideti. Sončne rakete lahko sprostijo tudi brizgalno, ki vključuje izmet materiala, ki je hitrejši kot sončna širina. Delci, ki se sprostijo iz brizga, lahko dosežejo hitrost od 20 do 200 kilometrov na sekundo (kps). Da bi to postavili v perspektivo, hitrost svetlobe znaša 299,7 kps!

Manjši sončni žarki se pojavljajo pogosteje kot veliki. Pogostost vsakega praskanja je odvisna od aktivnosti Sonca. Po 11-letnem sončnem ciklu se lahko med aktivnim delom cikla na dan pojavi več prask v primerjavi z manj kot enim na teden v tihi fazi. Med največjo aktivnostjo je lahko 20 nalivov na dan in več kot 100 na teden.

Prejšnja metoda razvrščanja sončnih žarkov je temeljila na intenzivnosti linije Hα sončnega spektra. Sodobni klasifikacijski sistem razvrsti balone glede na njihov največji tok od 100 do 800 pikometerskih rentgenskih žarkov, kot jih opaža vesoljsko plovilo GOES, ki kroži po Zemlji.

Vsaka kategorija je nadalje razvrščena po linearni lestvici, tako da je plamen X2 dvakrat močnejši od plamena X1.

Sončni žarki povzročajo sončno vreme na Zemlji. Sončev veter vpliva na magnetosfero Zemlje, ustvarja aurora borealis in australis in predstavlja sevalno nevarnost za satelite, vesoljska plovila in astronavte. Večina tveganja je za objekte v nizki zemeljski orbiti, vendar lahko izlivi koronalnih mas iz sončnih žarkov uničijo energetske sisteme na Zemlji in popolnoma onemogočijo satelite. Če bi sateliti padli, bi bili mobilni telefoni in sistemi GPS brez službe. The ultravijolična svetloba in rentgenski žarki ki ga sproži raketo moti radijski daljnosežnik in verjetno poveča tveganje za sončne opekline in raka.

Z eno besedo: da. Medtem ko bi planet sam preživel srečanje s "superflarerom", bi bilo ozračje lahko bombardirano z sevanjem in vse življenje bi bilo mogoče izbrisati. Znanstveniki so opazili izpust superflarev drugih zvezd do 10.000 krat močnejšega kot tipičen sončni žar. Medtem ko se večina teh izbruhov pojavlja v zvezdah, ki imajo močnejša magnetna polja kot naše Sonce, je približno 10% časa, ko je zvezda primerljiva s Soncem ali je šibkejša od nje. Raziskave drevesnih obročev raziskovalci verjamejo, da je Zemlja doživela dve majhni površini - eno v 773 C.E., drugo pa v 993 C.E. Možnost presežka stopnje izumrtja ni znana.

Tudi običajni požari lahko imajo uničujoče posledice. NASA je razkrila, da je Zemlja ozko zgrešena katastrofalni sončni žar 23. julija 2012. Če bi se požar zgodil le en teden prej, ko bi bil usmerjen neposredno na nas, bi se družba vrnila v temno dobo. Intenzivno sevanje bi onemogočilo električna omrežja, komunikacijo in GPS v svetovnem merilu.

Kako verjetno je tak dogodek v prihodnosti? Fizik Pete Rile izračuna, da je verjetnost motečega sunka 12% na 10 let.

Trenutno znanstveniki ne morejo napovedati sončnega sunka z nobeno stopnjo natančnosti. Vendar pa je velika aktivnost sončnih žarkov povezana s povečano možnostjo za nastanek gorenja. Opazovanje sončnih pik, zlasti vrste, imenovane delta pike, se uporablja za izračun verjetnosti pojava izbruha in kako močna bo. Če je napovedan močan sunk (razred M ali X), ameriška nacionalna uprava za oceano in atmosfero (NOAA) izda napoved / opozorilo. Običajno opozorilo omogoča 1-2 dni priprave. Če pride do sončnega vzleta in koronalne mase, je resnost vpliva plamena na Zemljo odvisna od vrste sproščenih delcev in od tega, kako neposredno je plamen obrnjen proti Zemlji.

• "Big Sunspot 1520 sprošča odmerek razreda X1.4 z usmerjenim CME". NASA. 12. julij 2012.
• "Opis singularnega videza, videnega na Soncu 1. septembra 1859", Mesečna obvestila Royal Astronomical Society, v20, pp13 +, 1859.
• Karoff, Christoffer. "Opazovalni dokazi za povečano magnetno aktivnost zvezd nadzidave." Zbirka Nature Communications 7, Mads Faurschou Knudsen, Peter De Cat in sod., Številka članka: 11058, 24. marec 2016.