Главная | Обратная связь

Каррінгтонська подія

 

Сонячні плями 1 вересня 1859 р., замальовка Річарда Каррінгтона

Каррінгтонска подія або Геомагнітна буря 1859 року або Сонячний супершторм (англ. Solar Superstorm) - найпотужніша за історію спостережень геомагнітна буря.

Опис події

З 28 серпня по 2 вересня 1859 року на Сонці спостерігалися численні плями і спалахи. Молодий англійський астроном Річард Каррінгтон перший зауважив, що Сонце вкрилося незвично великими плямами. Вони були добре помітні навіть без оптичних приладів. Раптом поверх плям спалахнули дві сліпучі кулі, які швидко росли. Вони були настільки яскравими, що затьмарювали блиск Сонця. Приблизно через п'ять хвилин кулі зникли. Через 17 годин ніч над Америкою стала днем - було світло від зелених і малинових сполохів сяйва. Здавалося, що міста охоплені вогнем. Заграва над своїми головами спостерігали навіть жителі Куби, Ямайки, Гавайських островів, ніколи раніше нічого подібного не бачили. Магнітометри зашкалило. Телеграф вимкнувся. З апаратів сипалися іскри, жалячи телеграфістів і підпалюючи папір. Відмова телеграфних систем спостерігалася по всій Європі і Північній Америці. Північні сяйва спостерігалися по всьому світу, навіть над Карибами; також цікаво, що над Скелястими горами вони були настільки яскравими, що свічення розбудило золотошукачів, які почали готувати сніданок, думаючи, що настав ранок. Крижані керни свідчать, що події подібної інтенсивності повторюються в середньому приблизно раз на 500 років. Після 1859 р. менш сильні бурі відбувалися в 1921 і 1960 роках, коли відзначалися масові збої радіозв'язку.

Сонячні спалахи

Со́нячний спа́лах — вибуховий процес виділення енергії в атмосфері Сонця. Спалахи охоплюють усі шари сонячної атмосфери: фотосферу, хромосферу і корону Сонця. Варто зазначити, що сонячні спалахи та корональні викиди маси є різними і незалежними проявами сонячної активності.

Тривалість імпульсної фази сонячних спалахів зазвичай не перевищує декількох хвилин, а кількість енергії, що вивільняється за цей час може сягати мільярдів мегатонн у тротиловому еквіваленті.

Спостереження спалахів у різних діапазонах енергій

Виміри у різних діапазонах довжин хвиль відображають різні процеси у спалахах. Тому кореляція між двома індексами активності спалахів існує лише у статистичному сенсі, тому що для окремих подій один індекс може бути високим, а інший — низьким і навпаки.

Радіо діапазон

I тип

Сплески I типу є найбільш поширеним спорадичним явищем у радіодіапазоні (сотні тисячі сплесків в годину під час шумової бурі). Їх характерна особливість полягає в тому, що кожен сплеск виникає і залишається протягом всього часу життя у вузькому частотному інтервалі, ширина якого багато менше частоти радіовипромінювання. Сплески I типу виявляють помітну тенденцію збиратися в групи по 2-3 події. В середньому тривалість 0,6-0,8 секунд на хвилях 2-4 метри. Найчастіше з'являються на метрових хвилях; їх інтенсивність і частота появи зменшуються з переходом в дециметровий діапазон. Це радіовипромінювання пов'язане з плазмовою турбулентністю, яка збуджується в короні над активно еволюціонуючими областями, які містять великі плями.

II тип

До II типу належать потужні сплески сонячного радіовипромінювання на метрових хвилях з часом існування на фіксованій частоті близько декількох хвилин або десятків хвилин; ці сплески виникають спочатку на високих частотах, а потім у процесі розвитку сплеску його спектральні особливості (максимум інтенсивності та ін.) пересуваються в бік нижчих частот зі швидкістю до 1 МГц/сек (зазвичай близько 0,25 МГц/сек на довжині хвилі 3 м), так що в цілому подія цього типа охоплює діапазон шириною до сотень МГц.

Сплески II типу — одні з найрідкісніших подій у радіовипромінюванні Сонця. Навіть у період максимуму сонячної активності за кожних 50-100 годин спостережень виявляється в середньому лише один сплеск цього типу. Їх тривалість приблизно 5-30 хвилин, а діапазон частот 200-30 МГц. Радіосплески II типу пов'язують з дуже сильними спалахами на Сонці. Сплеск породжується ударною хвилею, яка рухається із швидкістю V~10⁸ см/с. Ударна хвиля виникає в результаті розширення газу під час сильного спалаху. На фронті цієї хвилі утворюються плазмові хвилі. Потім вони частково перетворюються на електромагнітні хвилі. Для сплесків II типу характерне випромінювання на двох гармоніках. При поширенні в міжпланетному просторі спалахова ударна хвиля продовжує генерувати радіо сплеск II типу на хвилях гектаметрового і кілометрового діапазонів.

III тип

За відсутності шумових бурь I типу більшість досить інтенсивних сплесків сонячного радіовипромінювання в метровому діапазоні належить до III спектрального типу. Динамічні спектри цієї спорадичної компоненти, у загальних рисах аналогічні спектрам сплесків II типу. Їх характерною особливістю є те, що частота радіовипромінювання змінюється з часом, причому в кожен момент часу воно відстежується одразу на двох частотах (гармоніках), що відносяться як 2:1. Сплеск починається на частоті близько 500 Мгц, а потім частоти його обох гармонік швидко зменшуються, приблизно на 20 Мгц за 1 с. Увесь сплеск триває близько 10 с. Радіосплески III типу створюються потоком частинок, які викинуто спалахом і які рухаються через корону зі швидкістю ~0,3 с. Потік збуджує коливання плазми (плазмові хвилі) на частоті, яка визначається електронною щільністю в тому місці корони, де потік перебуває. А оскільки електронна щільність зменшується із віддаленням від поверхні Сонця, то рух потоку супроводжується плавним зменшенням частоти плазмових хвиль. Частина енергії цих хвиль може перетворюватися на електромагнітні хвилі з тією ж або подвоєною частотою, які реєструються на Землі у вигляді радіо сплесків III типу з двома гармоніками.

IV тип

Радіо сплесками IV типу називають широкодіапазонне випромінювання, що відрізняється досить плавним ходом інтенсивності (без помітних коливань рівня випромінювання типу короткочасних сплесків або з досить слабкими флуктуаціями). Спостерігаються як у дециметровому так і в метровому діапазонах, але зазвичай події такого типа відбуваються на частотах нижче 200 МГц /Schwenn/. Радіовипромінювання IV типу генерується субрелятивістськими електронами в щільних хмарах плазми з власним магнітним полем, які виносяться у верхні шари корони. Зазвичай джерела радіовипромінювання IV типа підіймаються в короні зі швидкістю приблизно декілька сотень км/с і відстежуються до висот сонячних радіусів над фотосферою. Тривалість - декілька годин.

Оптичний діапазон

Енергію спалаху традиційно визначають у видимому діапазоні електромагнітних хвиль за добутком площі світіння в лінії випромінювання водню Нα, що характеризує нагрів нижньої хромосфери, на яскравість цього світіння, пов’язану з потужністю джерела.