Солнце очень сильно разозлилось!

Сильнейшая солнечная вспышка X4.54 на скоплении солнечных пятен AR3825

Вспышка X4.5 от 14 сентября 2024 года. Видео получено в линии 30.4 нм на основе изображений телескопа AIA на космическом аппарате SDO.

Публикуем первое видео вспышки. Оно никак не проясняет, с какой стати в этой области Солнца вдруг произошёл взрыв такой силы, но, как минимум, можно получить эстетическое удовольствие – вспышка исключительно красивая.

Видео получено в линии ионизованного гелия – 30.4 нм. Это второй по распространённости элемент на Солнце после водорода. Видно формирование и выброс в космос гигантской «холодной» петли из плотного газа. 

Температура плазмы в петле около 100 тысяч градусов, но окружающий её газ раскалён ещё больше – примерно до 1 миллиона, поэтому слово «холодная» относительно уместно. 

На видео хорошо видно насколько несоизмеримо более компактной, чем выброс, является породившая его область на поверхности Солнца. На этом фоне всё ещё не укладывается в голове, как тут смогло накопиться столько энергии.

Завтра будет видео с космических коронографов. Посмотрим, движется ли что-то в сторону Земли.

****

Рано обрадовались

В пятницу, 13 сентября, ученые сообщили, что магнитная буря, начавшаяся 12 сентября и достигшая уровня G3, завершилась.

Вместе с тем, астрономы предупреждали, что в течение двух-трех дней могут появиться новые крупные пятна с обратной стороны Солнца, тогда "отголоски" солнечных возмущений в виде магнитных бурь достигнут Земли к концу следующей недели.

Вспышки на Солнце могут вызывать на Земле магнитные бури, от которых страдают не только метеозависимых люди, но и экосистемы, навигационные системы, мигрирующие птицы.

****

Солнечное событие самое крупное в истории наблюдений:

«Событие Кэррингтона» 1859 года разрушило телеграфные линии.

В конце лета 1859 года, сразу после полуночи, золотоискатели, дремавшие в Скалистых горах Колорадо, проснулись от полярного сияния. Они описывали его «Такое яркое, что можно было легко видеть друг друга». В своем репортаже об этом, опубликованном в The Rocky Mountain News, газета утверждала, что «некоторые настаивали на том, что это был дневной свет, и начали готовить завтрак».

В тысячах километров оттуда, толпа собралась на улицах Сан-Франциско, тоже глядя наверх. «Все небо, казалось, покрылось волнами, что-то вроде полей зерна на сильном ветре. Воды залива отразили блестящие оттенки Авроры», — написал один журналист из San Francisco Herald 5 сентября 1859 года. — « Ничто не может превысить величие и красоту этого зрелища. Эффект почти сбивает с толку своей невероятностью, и тысячи испытывают смешанное чувство страха и восторга». Похожим опытом в те дни поделились жители всего мира, но больше всего явление было заметно на западе США.

Двухдневное небесное событие не только вдохновило журналистов и запутало птиц, решивших начать щебетать в два часа утра. В те же минуты в мире 100 000 километров телеграфных линий полностью замолчали. Все сообщения прекратились. В том числе даже по кабелю через Атлантику, который протянули всего год назад при поддержке королевы Виктории. Телеграф пал жертвой волн космического электричества, нахлынувших на Землю. Полностью восстановить связь смогли только через недели. К счастью, в 1859 году человечество не сильно полагалось на такие электрические коммуникации, и большого ущерба случившееся не нанесло.

Эта знаменитая история, длившаяся с 1 по 2 сентября, была названа «событием Кэррингтона» — по имени британского астронома, который смог связать это явление с огромной вспышкой на Солнце, которую он наблюдал в те дни. Огромный выброс корональной материи, которая в своем рассеянном состоянии достигла Земли.

Двухдневное событие Кэррингтона стало однозначно самой сильной геомагнитной бурей в (записанной) истории человечества. Но историю происходящего на нашей планете записывают не только люди! Поэтому мы знаем и о других, куда более сильных космических событиях, случившихся на столетия и тысячелетия раньше.

Тайны космоса спрятаны в деревьях

В то время как человечество наблюдало странное небесное явление, японский кедр на острове Яку молча глотал углекислый газ, превращая его в сахар и откладывая часть углерода в своих кольцах роста.

А около 150 лет спустя, в 2012 году, аспирантка Университета Нагоя Фуса Мияке изучила древесину этого 1900-летнего японского кедра, срубленного в 1956-м. Мияке искала историю, которая может быть записана в целлюлозе колец этого дерева. Внешне они мало отличались друг от друга. Какие-то темнее, какие-то светлее. Но Мияке обнаружила, что, если посмотреть на химический состав, некоторые из них содержали чрезмерное количество углерода-14.

Также называемый «радиоуглеродом», углерод-14 является слегка радиоактивной и более тяжелой версией стабильного атома углерода, углерода-12. В то время как углерод-12 имеет шесть протонов и нейтронов, углерод-14 имеет шесть протонов и восемь нейтронов. Поэтому углерод-14 нестабилен и в атмосфере под влиянием других элементов со временем распадается. Но постоянно создается в нижних слоях стратосферы — в результате поглощения атомами азота-14 нейтронов космического излучения.

Этот изотоп очень редкий: одна частица на 1 триллион частиц обычного углерода. Тем не менее, его сигнал достаточно силен для исследователей. Современные ученые способны отследить радиоуглерод и проверить его количество в органических остатках, таких как кольца деревьев. А если знать, в каком году было срублено дерево, можно установить точный год определенного события, запечатленного в этих кольцах. Это называется методом дендрохронологии.

Концентрация углерода-14 (как и всех других элементов) в дереве может сильно варьироваться, в зависимости от того, какой воздух был вокруг, когда оно его поглощало. А поскольку космические бури, окутывающие Землю, насыщают атмосферу заряженными частицами, их становится довольно легко отследить.

Конечно, при испытаниях ядерного и особенно термоядерного оружия в атмосфере в 1940—1960-х годах углерод-14 образовывался очень интенсивно. Так что его концентрация в атмосфере сейчас гораздо выше, чем была раньше. Но, к счастью, давно выросшим или давно срубленным деревьям на это всё равно. И, кстати, люди в будущем даже смогут проверить конкретные годы ядерных испытаний и ядерных катастроф, а также их масштабы, — по любому дереву, которое старше 80 лет.

Кэррингтон — это просто цветочки

Мияке исследовала не событие Кэррингтона, а нечто более масштабное и более древний. Благодаря предыдущим работам ученых, она знала, что где-то в конце восьмого века нашей эры на Земле случился ярко выраженный всплеск углерода-14. И в конце концов, проверяя химический состав колец год за годом, она нашла четкий сигнал: между 774-775 годами н.э. наблюдался 12%-ый скачок углерода-14. Это колебание было в 20 раз больше, чем при обычных космических феноменах. На самом деле, рост был настолько высоким, что японцы в статье, опубликованной 14 июня 2012 года в журнале Nature, заявили о невозможности объяснения такого скачка радиоактивного углерода ни крупной солнечной вспышкой, ни взрывом сверхновой.

Другие исследователи подтвердили выводы Мияке, исследовав европейские и североамериканские деревья. А еще ученые обнаружили аналогичный сигнал в изотопах бериллия, присутствующих в антарктических ледяных ядрах. Концентрация на квадратный сантиметр везде была примерно одинаковой. Что говорило о том, что рассматриваемое событие всё-таки было глобальным, а не местным японским явлением (скажем, взрывом вулкана). Найденный феномен назвали событием Мияке.

Скачок в годичных кольцах, относящихся к 774-775 годам, нашли в дубе из Германии, лиственнице с Ямала, сосне из Калифорнии и у деревьев из ряда других регионов. «Лишнее» количество углерода-14, распределенное по поверхности Земли, составляло порядка 1,5 × 108 атомов/см2. Ученые посчитали, что общее количество атомов углерода-14, возникшее на планете в результате события 774 года, составило 9,6 × 1026, или около 22 кг. Это в 3,2 раза больше, чем возникает в земной атмосфере за год в обычных условиях.

Событие демонстрировало на порядки большую мощность, чем солнечные или звездные вспышки, которые могли вызвать событие Кэррингтона в 1859 году. Шарлотта Пирсон, дендрохронолог Университета Аризоны, в статье в журнале Science говорит, что «Эти два сцинтилляционных дня в 1859 году в кольцах деревьев почти не видны. Концентрация углерода-14 в кольцах вырастает всего на доли процента — по сравнению со всплеском на 12%, вызванном событием Мияке».

За прошедшие годы физики показали, что скачок такой интенсивности в 774-м всё-таки можно было бы объяснить солнечной вспышкой, только невероятно сильной. 

Такая вспышка должна быть в десятки раз мощнее, чем любая другая, виденная нами в истории. Можно представить, какими цветами мерцает небо при таких обстоятельствах. Наверное, ночью становится светлее, чем днём? Хотя в таких условиях смотреть наверх, наверное, не стоит…

****

P.S.

Это я к тому что, если такое или почти такое, произойдет сейчас, то Земля останется без всей электроники, спутники выйдут из строя первыми. Работать если и будет, то только связь по проводам. Ну а всякие дата-центры, с огромными накопителями, сгорят сразу... утратив все данные. 

ЭМИ - такой силы, точно нанесет огромный вред Земле и ее обитателям. Ущерб будет, наверное в разы хуже, чем после мировой войны..