O fulgere bruscă de luminozitate pe suprafața Soarelui este numită flacără solară. Dacă efectul este văzut pe o stea în afară de Soare, fenomenul se numește flacără stelară. O flacără stelară sau solară eliberează o cantitate mare de energie, de obicei de ordinul 1 × 1025 jouli, peste un spectru larg de lungimi de unda și particule. Această cantitate de energie este comparabilă cu explozia de 1 miliard de megatoni de TNT sau zece milioane de erupții vulcanice. În plus față de lumină, o flacără solară poate arunca în spațiu atomi, electroni și ioni în ceea ce se numește o ejecție de masă coronală. Când particulele sunt eliberate de Soare, acestea sunt capabile să ajungă pe Pământ într-o zi sau două. Din fericire, masa poate fi evacuată spre exterior în orice direcție, astfel încât Pământul nu este întotdeauna afectat. Din păcate, oamenii de știință nu sunt în măsură să prognozeze flagrante, ci doar un avertisment atunci când a avut loc.
Cea mai puternică flacără solară a fost prima observată. Evenimentul a avut loc la 1 septembrie 1859 și poartă numele de
Furtună solară din 1859 sau „Evenimentul Carrington”. Acesta a fost raportat independent de astronomii Richard Carrington și Richard Hodgson. Această flacără a fost vizibilă cu ochiul liber, a instalat sisteme de telegrafie și a produs aurore până la Hawaii și Cuba. În timp ce oamenii de știință din acea vreme nu aveau capacitatea de a măsura puterea flăcării solare, oamenii de știință moderni au reușit să reconstruiască evenimentul pe baza de nitrați și izotop beriliu-10 produs din radiație. În esență, dovezi ale flăcării au fost păstrate în gheață în Groenlanda.Cum funcționează o flacără solară
La fel ca planetele, stelele sunt formate din mai multe straturi. În cazul unei flăcări solare, toate straturile din atmosfera Soarelui sunt afectate. Cu alte cuvinte, energia este eliberată din fotosferă, cromosferă și coroană. Eșecurile tind să apară lângă petele solare, care sunt regiuni cu câmpuri magnetice intense. Aceste câmpuri leagă atmosfera Soarelui de interiorul său. Se consideră că eșecurile rezultă dintr-un proces numit reconectare magnetică, atunci când buclele de forță magnetică se despart, reintră și eliberează energie. Când energia magnetică este eliberată brusc de coronă (însemnând brusc peste câteva minute), lumina și particulele sunt accelerate în spațiu. Sursa materiei eliberate pare a fi material provenit din câmpul magnetic elicoidal neconectat, însă, oamenii de știință nu au rezolvat complet modul de funcționare a flaresului și de ce există uneori mai multe particule eliberate decât cantitatea din un bucla coronală. Plasma în zona afectată atinge temperaturile în ordinea zeci de milioane de Kelvin, care este aproape la fel de cald ca miezul Soarelui. Electronii, protonii și ionii sunt accelerate de energia intensă până la aproape viteza luminii. Radiatie electromagnetica acoperă întregul spectru, de la razele gamma la undele radio. Energia eliberată în partea vizibilă a spectrului face ca unele raze solare să fie observabile cu ochiul liber, dar cea mai mare parte a energiei se află în afara domeniului vizibil, astfel încât flacarile sunt observate cu ajutorul instrumentației științifice. Dacă o flacără solară este sau nu însoțită de o expulzare a masei coronale nu este ușor previzibilă. De asemenea, flacarile solare pot elibera un spray de flacără, care implică o expulzare a materialului care este mai rapidă decât o proeminență solară. Particulele eliberate dintr-un spray de flacără pot atinge o viteză de 20 până la 200 de kilometri pe secundă (kps). Pentru a pune acest lucru în perspectivă, viteza luminii este de 299,7 kps!
Cât de des au loc incendiile solare?
Fardurile solare mai mici apar mai des decât cele mari. Frecvența oricărei flăcări are loc în funcție de activitatea Soarelui. După ciclul solar de 11 ani, pot apărea mai multe flăcări pe zi în timpul unei părți active a ciclului, comparativ cu mai puțin de o săptămână în timpul unei faze liniștite. În timpul activității de vârf, pot exista 20 de flacari pe zi și peste 100 pe săptămână.
Modul de clasificare a incendiilor solare
O metodă anterioară de clasificare a flăcărilor solare s-a bazat pe intensitatea liniei Hα a spectrului solar. Sistemul modern de clasificare clasifică flăcările în funcție de fluxul lor de vârf de raze X de 100 până la 800 picometri, așa cum a fost observat de navele spațiale GOES care orbitează pe Pământ.
| Clasificare | Flux maxim (Watt pe metru pătrat) |
| A | < 10−7 |
| B | 10−7 – 10−6 |
| C | 10−6 – 10−5 |
| M | 10−5 – 10−4 |
| X | > 10−4 |
Fiecare categorie este clasificată în continuare pe o scară liniară, astfel încât o flacără X2 este de două ori mai puternică decât o flacără X1.
Riscuri obișnuite cauzate de incendiile solare
Flacarile solare produc ceea ce se numește vreme solară pe Pământ. Vântul solar are impact asupra magnetosferei Pământului, producând aurora borealis și australis și prezintă un risc de radiație pentru sateliți, nave spațiale și astronauți. Cea mai mare parte a riscului este de a obiecte aflate pe orbita Pământului scăzută, dar ejectiile de masă coronală din rafalele solare pot elimina sistemele de energie de pe Pământ și dezactivează complet sateliții. Dacă sateliții ar coborî, telefoanele mobile și sistemele GPS ar fi fără service. lumină ultravioletă și raze x eliberat de o radiativă perturbă radioul de distanță lungă și crește probabil riscul de arsuri solare și cancer.
Ar putea o flacără solară să distrugă Pământul?
Într-un cuvânt: da. În timp ce planeta însăși va supraviețui unei întâlniri cu un „superflare”, atmosfera ar putea fi bombardată cu radiații și toată viața ar putea fi eliminată. Oamenii de știință au observat eliberarea de superflares de la alte stele de până la 10.000 de ori mai puternice decât o flacără solară tipică. În timp ce majoritatea acestor flăcări apar la stele care au câmpuri magnetice mai puternice decât Soarele nostru, aproximativ 10% din timp steaua este comparabilă sau mai slabă decât Soarele. De la studierea inelelor de copaci, cercetătorii cred că Pământul a cunoscut două mici superfarii - unul în 773 C.E. și altul în 993 C.E. Este posibil să ne așteptăm la o superflare aproximativ o dată la mileniu. Nu se cunoaște șansa unei revărsări la nivel de dispariție.
Chiar și arsurile normale pot avea consecințe devastatoare. NASA a dezvăluit Pământul a ratat o flacără solară catastrofală pe 23 iulie 2012. Dacă flacara s-ar fi produs cu doar o săptămână mai devreme, când a fost indicată direct spre noi, societatea ar fi fost retrasă în Evul Întunecat. Radiația intensă ar fi dezactivat rețelele electrice, comunicațiile și GPS-ul la scară globală.
Cât de probabil este un astfel de eveniment în viitor? Fizicianul Pete Rile calculează că șansele unei flăcări solare perturbatoare sunt de 12% pe 10 ani.
Cum să prezicem focurile solare
În prezent, oamenii de știință nu pot prezice o flacără solară cu nici un grad de precizie. Cu toate acestea, activitatea ridicată a petelor solare este asociată cu o șansă crescută de producere a flăcărilor. Observarea petelor solare, în special tipul numit pete delta, este utilizată pentru a calcula probabilitatea apariției unei flăcări și cât de puternică va fi aceasta. Dacă este prevăzută o flacără puternică (clasa M sau X), Administrația Națională a Oceanice și Atmosferice a Statelor Unite (NOAA) emite o previziune / avertizare. De obicei, avertizarea permite 1-2 zile de pregătire. Dacă are loc o flacără solară și o ejecție de masă coronală, severitatea impactului flăcării pe Pământ depinde de tipul de particule eliberate și de modul în care direct flacăra se confruntă cu Pământul.
surse
- "Big Sunspot 1520 lansează flacără din clasa X1.4 cu CME direcționată către Pământ". NASA. 12 iulie 2012.
- „Descrierea unei apariții singulare văzută la Soare la 1 septembrie 1859”, Notificări lunare ale Royal Astronomical Society, v20, pp13 +, 1859.
- Karoff, Christoffer. "Dovezi observaționale pentru îmbunătățirea activității magnetice a stelelor supraflare". Nature Communications vol. 7, Mads Faurschou Knudsen, Peter De Cat și colab., Număr articol: 11058, 24 martie 2016.