Филип Плейт - Смерть с небес. Наука о конце света

У этого имеются определенные недостатки. В атмосфере иногда бывает плохая погода.

Вполне понятно, что взрывная вспышка на поверхности Солнца, как правило, оказывает влияние на его окружающую среду. Во время вспышки поток энергии и частиц, разумеется, устремляется вверх, от Солнца, но он также направлен и вниз , создавая на поверхности Солнца сейсмическую волну с энергией, в десятки тысяч раз превышающей энергию самых сильных землетрясений на Земле. Поверхность Солнца покрывается рябью от обрушивающихся на нее волн энергии. Магнитные силовые линии, окружающие энергию, также получают невероятную встряску, от которой часто разрываются. Линии, входящие в поверхность Солнца и выходящие из нее в этой зоне, соединяются вновь, высвобождая энергию и разрывая другие линии вокруг. По мере распространения этого эффекта и повторного соединения все большего числа линий высвобождается все больше и больше энергии.

При этом материя, ранее удерживаемая этими магнитными полями, внезапно обнаруживает, что может увеличиться в объеме под действием интенсивного давления. Вместо одной петли, подброшенной кверху, как в случае вспышки, это выглядит так, будто всех их уже ничто не сдерживает. Материя внезапно выплескивается, и этот процесс называется корональным выбросом массы , или КВМ [12] Не все КВМ связаны с вспышками. Иногда они происходят сами по себе, когда все больше и больше силовых линий переплетаются, сопротивляясь расширению сдерживаемой ими материи. В конце концов материя вырывается наружу и возникает КВМ. Магнитное пересоединение, связываемое с вспышками, создает хорошие предпосылки для возникновения КВМ. .

Энергия коронального выброса больше расходуется на ускорение частиц, чем на излучение света, поэтому в самом начале это событие очень сложно зарегистрировать. Действительно, несмотря на то что первую вспышку наблюдали почти 200 лет назад, корональные выбросы массы впервые обнаружили только в 1970-х гг.!

Они оказывают огромное влияние. В отличие от вспышек, которые, по сути, являются локальными возмущениями, корональные выбросы охватывают гигантские области на Солнце. Если вспышки можно сравнить с торнадо — они локальные, интенсивные, краткие и сконцентрированные, то корональные выбросы массы — это солнечные ураганы. Эффект не такой ударный, но имеет гораздо, гораздо большие масштабы: до 100 млрд т материи выбрасывается в пространство со скоростью 1,5 млн км/ч, и это может причинить гораздо больше ущерба.

Оторвавшись от поверхности Солнца, корональный выброс прорывается сквозь межпланетное пространство и расширяется до десятков миллионов километров. Он создает широкий фронт ударной волны, проходя сквозь разреженное вещество, ранее унесенное солнечным ветром. Это межпланетный звуковой удар, который может разгонять субатомные частицы до крайне высоких энергий и до скоростей, составляющих существенную долю от скорости света. Это как огромное цунами, запущенное Солнцем, и оно выдвигается вперед… иногда и в нашу сторону.

После извержения корональный выброс может пройти расстояние от Солнца до Земли за срок от одного до четырех дней. И для нас это единственное предостережение.

Само событие можно даже увидеть в тот момент, когда оно происходит. Что вы делаете, когда пытаетесь разглядеть самолет, пролетающий по небу на фоне Солнца? Вы прикрываете ладонью глаза, чтобы загородить Солнце и увидеть самолет. Астрономы делают то же самое. Оно оборудуют телескопы, направленные на Солнце, коронографами. Обычно это простые маски из металла, блокирующие пронзительный свет, исходящий от поверхности Солнца, и позволяющие увидеть находящиеся неподалеку менее яркие объекты. Телескопы регистрируют корональный выброс массы в виде расходящейся от Солнца световой волны. Если астрономы видят корональный выброс, отходящий от Солнца сбоку, они выдыхают с облегчением: он пройдет мимо Земли, потому что направлен в достаточно далекую от нас сторону. Но иногда Солнце бывает не столь покладистым, тогда оно швыряет в нашем направлении сотни миллиардов тонн плазмы, раскаленной до миллиона градусов. Это событие регистрируется как расходящееся гало, светящийся ореол, потому что мы смотрим в лицо надвигающегося на нас с бешеной скоростью фронта ускоренных субатомных частиц.

Когда он доберется до нас, разверзнется ад.

Магнитное поле Земли отчасти похоже на магнитное поле Солнца. Вероятно, оно создается за счет движения горячих, расплавленных скальных пород и металла внутри Земли в процессе, подобном тому, что происходит на Солнце (однако в случае Солнца движущееся вещество — это раскаленный газ), и питается от динамо, как и поле Солнца. Это магнитное поле простирается далеко в космос от поверхности Земли, образуя область, называющуюся магнитосферой. Если бы Земля была одинока в пространстве, окружающее ее поле имело бы форму пончика — трехмерный вариант полукруглых линий, в которые выстраиваются железные опилки на бумаге, если снизу поднести магнит. Однако постоянный поток частиц солнечного ветра, огибающий Землю, придает магнитосфере Земли форму капли, как вода намывает песчаные отмели в форме капли на реке. Удлиненный конец всегда направлен от Солнца и называется геомагнитным хвостом.

Большинство людей знают, что магнитное поле Земли можно использовать, чтобы определить, в какой стороне находится север [13] На самом деле магнитный северный полюс и географический северный полюс не совпадают; из-за того что динамо внутри Земли непостоянное, магнитные полюса смещаются, и всем, кому нужно с большей точностью найти север по компасу, приходится вносить поправки. Но это не все: то, что мы называем северным магнитным полюсом Земли, исходя из определения магнитных полюсов, является южным полюсом. Просто по традиции мы называем его северным полюсом. И кстати, все даже еще сложнее: полюса на магнитном бруске на самом деле обозначены тем полюсом, который они притягивают. Соответственно, полюс магнитного бруска, обозначенный «N», на самом деле пытается указать на северный полюс другого магнита (он «наводится» на северный полюс), поэтому полюс, обозначенный «N», на самом деле является южным. Еще не запутались? Ну да, как будто бы магнетизм был недостаточно сложным. , но оно также действует как своего рода защитное силовое поле, отбрасывая любые заряженные субатомные частицы, пролетающие поблизости, и отправляя их восвояси. Это бережет нас от более серьезных последствий вспышек солнечного гнева. Оно даже защищает нашу атмосферу: без магнитосферы солнечный ветер уже давно бы сдул воздух, оставив на Земле голые скалы, как на Меркурии. Марс, вероятно, именно так потерял большую часть своей атмосферы.