• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
12.08.2020
Сколтех
994

Разработан метод изучения экстремальных событий космической погоды

5.1

Ученые Сколтеха совместно с коллегами из Грацского университета имени Карла и Франца и обсерватории Канцельхох (Австрия), Лаборатории реактивного движения Калифорнийского технологического института (США), Helioresearch (США) и Института космических исследований Российской академии наук разработали метод изучения быстрых корональных выбросов массы – мощных выбросов энергии из атмосферы Солнца. Полученные результаты могут помочь в понимании и прогнозировании экстремальных космических погодных явлений, оказывающих прямое влияние на работу технологических систем в космосе и на Земле.

Разработан метод изучения экстремальных событий космической погоды / ©cdn.britannica.com

Результаты исследования опубликованы в журнале the Astrophysical Journal. Корональные выбросы массы – это одно из самых энергичных и мощных явлений в нашей Солнечной системе и основной источник значительных событий космической погоды.

Огромные магнитные облака плазмы магнитного потока выбрасываются из атмосферы Солнца в окружающее пространство со скоростями 100-3500 км/с. Эти выбросы гигантского облака солнечной плазмы и связанной с ним мощной ударной волны могут достичь Земли меньше, чем за один день, и вызвать сильные геомагнитные бури, что представляет опасность для космонавтов и технологий в космосе и на нашей планете.

Одно из самых сильных событий космической погоды произошло в 1859 году, когда мощная геомагнитная буря вывела из строя телеграф в Северной Америке и Европе – основное средство связи для ведения бизнеса и личных контактов. Если подобное событие произойдет в наши дни, то современные устройства никак не защищены. Мы окажемся без электричества, телевидения, интернета, радиосвязи, что в итоге приведет к значительному и каскадному эффекту во многих сферах нашей жизни.

Солнечные бури в течение двух недель в октябре и ноябре 2003 года, повлиявшие на множество технологических систем по всему миру. Большой активный регион с огромной группой солнечных пятен на поверхности Солнца (панель слева) извергнул серию солнечных вспышек (средняя панель), за которой последовали корональные выбросы массы, распространяющиеся в межпланетное пространство (панель справа). Эти события, как правило приводят к полярным сияниям и мощным геомагнитным бурям / ©SOHO / EIT / MDI / LASCO COR1+COR2

Всего несколько лет назад, в июле 2012 года на Солнце произошел выброс энергии, сравнимый с событием в XIX веке, но нам повезло, потому что эти выбросы не задели Землю. По оценкам специалистов, ущерб от подобного экстремального события может составить несколько триллионов долларов и восстановление инфраструктуры и экономики до 10 лет. Поэтому понимание и прогнозирование самых опасных экстремальных явлений имеет первостепенное значение для защиты нашего общества и технологий от опасностей космической погоды.

Данное научное исследование является продолжением более ранней работы Александра Рузмайкина, бывшего аспиранта академика Якова Зельдовича, и Джоан Фейнман, внесшей значительный вклад в изучение солнечно-земных связей, солнечного ветра и его влияния на магнитосферу Земли и являющейся младшей сестрой нобелевского лауреата Ричарда Фейнмана. В данной работе статистически было показано, что сильнейшие и наиболее интенсивные геомагнитные бури связаны с быстрыми корональными выбросами массы, которые взаимодействуют с другими корональными выбросами массы в межпланетном пространстве.

Такие межпланетные взаимодействия корональных выбросов массы происходят, в частности, когда они распространяются одно за другим из одного и того же активного региона на Солнце. Подобный тип выбросов можно охарактеризовать, используя концепцию кластеров, что в итоге приводит к образованию частиц с повышенным ускорением по сравнению с одним изолированным облаком плазмы. Детектирование кластеров может также использоваться для анализа других экстремальных геофизических явлений, таких как наводнения и сильные землетрясения, а также и для междисциплинарных областей (гидрология, телекоммуникации, финансы и экологические исследования).

Кластер с двумя последовательными корональным выбросами массы, которые распространяются в межпланетное пространство со скоростями 1148 и 3703 км/с 9 (панель слева) и 10 (панель справа) сентября 2017 года. События произошли на фазе падения 11-летнего цикла солнечной активности №24 и вынудили членов экипажа Международной космической станции переместиться в расположенное на борту станции укрытие, чтобы защититься от радиации, вызванной мощнейшей за последние 12 солнечной вспышкой / ©SOHO / EIT / MDI / LASCO COR1+COR2

«Понимание свойств экстремальных солнечных извержений и экстремальных явлений космической погоды может помочь нам лучше понять динамику и изменчивость поведения Солнца, а также физические механизмы, лежащие в основе этих событий», – говорит научный сотрудник Космического центра Сколтеха и первый автор исследования Дженни Марсела Родригес Гомес.

Сейчас мы находимся в начале нового 11-летнего цикла солнечной активности, который по прогнозам, будет не очень сильным. «Тем не менее, это не означает, что экстремальное событие не может случиться», – говорит профессор Астрид Верониг, соавтор исследования и директор обсерватории Канцельхох Грацского университета. Исторически экстремальные события космической погоды произошли во время не очень сильных циклов или в течение фазы падения цикла.

На пике солнечного цикла огромное количество энергии высвобождается в виде многочисленных вспышек и корональных выбросов массы, в то время как в течение фазы падения цикла энергия копится и может выплеснуться в виде одного, но очень мощного события. «Поэтому наше современное технологическое общество должно серьезно к этому относиться, изучать экстремальные события космической погоды, а также понимать все тонкости взаимодействия между Солнцем и Землей. И какие бы ни бушевали бури, мы желаем вам хорошей космической погоды», – говорит профессор Космического центра Сколтеха, соавтор исследования, Татьяна Подладчикова.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Сколковский институт науки и технологий — негосударственный технологический университет, расположенный в инновационном центре Сколково. Институт был создан в 2011 году при поддержке Массачусетского технологического института. Модель института предусматривает тесную интеграцию технологического образования, исследовательской работы и предпринимательских навыков. Институт ведёт обучение по программам магистратуры и PhD, рабочий язык — английский.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
25 мая
Александр Березин

Скорее всего, это первое полноценное использование принципиально нового истребителя по его прямому назначению.

Позавчера, 19:18
Алиса Гаджиева

Чтобы объяснить жителю древней Виндоланды Секундину, какой он нехороший человек, кто-то не пожалел времени на резьбу по камню.

9 часов назад
ТГМУ

Кукольный мультфильм «Чертенок №13» в этом году отмечает свое сорокалетие. За приключениями маленького чертенка когда-то с интересом наблюдали и дети, и взрослые, он выходил в сборниках лучших советских мультфильмов. Не забыли о нем и сегодня. В Тюменском государственном медицинском университете фильм получил вторую жизнь и теперь служит обучающим материалом для иностранных студентов.

25 мая
Александр Березин

Скорее всего, это первое полноценное использование принципиально нового истребителя по его прямому назначению.

23 мая
РНФ

Группа ученых из России и Германии математически описала ситуацию, когда происходит самоостановка света — явление, при котором скорость световых импульсов падает в миллионы раз, вплоть до нуля. Оказалось, что в определенных условиях излучение в резонансно поглощающей среде создает для себя «потенциальную яму», из которой затем не может выйти. Это происходит за счет обволакивания материей безмассовых фотонов, и в результате они могут остановиться.

24 мая
Александр Березин

Хотя исследователи полагают, что им был Homo sapiens, новые данные вполне совместимы и с другими видами людей.

25 мая
Александр Березин

Скорее всего, это первое полноценное использование принципиально нового истребителя по его прямому назначению.

28 апреля
Мария Азарова

Авторы нового исследования составили таблицу ожидаемой продолжительностью жизни для собак 18 чистокровных пород и метисов. Кроме того, они узнали, кто живет дольше — суки или кобели, кастрированные или нет.

6 мая
Кирилл Отавин

Приходилось ли вам готовиться к тяжелым экзаменам в школе? А в институте? Или корпеть над срочным рабочим отчетом, который нужно сдать уже «‎вчера»? Конечно же, приходилось. В такие моменты хочется немного «завести» мозги, заставить их работать на всю катушку. И сосед или знакомый говорят вам: «‎А про ноотропы приходилось слышать? А вот фенотропил принимали? Это может помочь». Naked Science решил разобраться, что это такое, как оно помогает и помогает ли вообще.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: