बीवी सोमोव, भौतिक और गणितीय विज्ञान के डॉक्टर,
राज्य खगोलीय संस्थान। पीसी। स्टर्नबर्ग, मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी

एक बड़ी चमक के दौरान, सूर्य से कठोर विद्युत चुम्बकीय विकिरण का प्रवाह कई गुना बढ़ जाता है। हमारे लिए अदृश्य पराबैंगनी (यूवी), एक्स-रे और गामा किरणों में, हमारा प्रकाशमान "हजारों सूर्यों से अधिक चमकीला" हो जाता है। प्रकोप शुरू होने के आठ मिनट बाद विकिरण पृथ्वी की कक्षा में पहुँचता है। कुछ दसियों मिनटों के बाद, आवेशित कणों की धाराएँ आती हैं, विशाल ऊर्जाओं में त्वरित होती हैं, और दो या तीन दिनों के बाद - सौर प्लाज्मा के विशाल बादल। सौभाग्य से, पृथ्वी के वायुमंडल की ओजोन परत हमें खतरनाक विकिरण, और भू-चुंबकीय क्षेत्र - कणों से बचाती है। हालाँकि, पृथ्वी पर भी, विशेष रूप से अंतरिक्ष में, सौर ज्वालाएँ खतरनाक होती हैं और उनके बारे में पहले से भविष्यवाणी करने में सक्षम होना आवश्यक है। सोलर फ्लेयर क्या है, कैसे और क्यों होता है?

सूरज और हम

हमारे सबसे निकट का तारा - सूर्य - लगभग 5 अरब साल पहले पैदा हुआ था। इसके अंदर परमाणु प्रतिक्रियाएं होती हैं, जिसकी बदौलत पृथ्वी पर जीवन मौजूद है। आधुनिक अवलोकनों के आधार पर निर्मित सूर्य की संरचना और विकास के सैद्धांतिक मॉडल में कोई संदेह नहीं है कि यह अरबों वर्षों तक चमकेगा।

सौर विकिरण पृथ्वी के वायुमंडल के लिए ऊर्जा का मुख्य स्रोत है। इसमें फोटोकैमिकल प्रक्रियाएं कठोर यूवी विकिरण के प्रति विशेष रूप से संवेदनशील होती हैं, जो मजबूत आयनीकरण का कारण बनती हैं। इसलिए जब पृथ्वी युवा थी, तब जीवन केवल समुद्र में ही अस्तित्व में था। बाद में, लगभग 400 मिलियन वर्ष पहले, आयनकारी अध्ययन को अवशोषित करते हुए ओजोन परत दिखाई दी, और जीवन जमीन पर आ गया। तब से, ओजोन परत ने हमें कठोर यूवी विकिरण के हानिकारक प्रभावों से बचाया है।

पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र, इसका मैग्नेटोस्फीयर सौर हवा के तेज आवेशित कणों को पृथ्वी पर प्रवेश करने से रोकता है (पृथ्वी और ब्रह्मांड, 1974, नंबर 4; 1999, नंबर 5)। जब इसके झोंके मैग्नेटोस्फीयर के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, तब भी कुछ कण पृथ्वी के चुंबकीय ध्रुवों के पास गिरते हैं, जिससे अरोरा उत्पन्न होते हैं।

काश, सूर्य के साथ हमारे संबंधों के सामंजस्य का उल्लंघन सौर ज्वालाओं से होता।

सोलर फ्लेयर्स

पिछले दशकों में, कई अंतरिक्ष वेधशालाएँ विशेष एक्स-रे और यूवी दूरबीनों की मदद से "क्रोधित" सूर्य को घूर रही हैं। अब ऐसे चार अंतरिक्ष यान हैं: अमेरिकी "SOHO" (सौर और हेलिओस्फेरिक वेधशाला - सौर हेलिओस्फेरिक वेधशाला; पृथ्वी और ब्रह्मांड, 2003, नंबर 3), "ट्रेस" (संक्रमण क्षेत्र और कोरोनल एक्सप्लोरर - कोरोना और संक्रमण परत के शोधकर्ता) , "RHESSI" (रामती हाई एनर्जी सोलर स्पेक्ट्रोस्कोपिक इमेजर - रमती के नाम पर उच्च-ऊर्जा विकिरण का सोलर स्पेक्ट्रल टेलीस्कोप) और रूसी उपग्रह "कोरोनस-एफ" (अर्थ एंड यूनिवर्स, 2002, नंबर 6)।

सौर ज्वालाओं में भारी दिलचस्पी आकस्मिक नहीं है। बड़ी ज्वालाएं निकट-पृथ्वी अंतरिक्ष पर एक मजबूत प्रभाव डालती हैं। अंतरिक्ष यात्रियों के लिए कणों और विकिरण का प्रवाह खतरनाक है। इसके अलावा, वे अंतरिक्ष यान के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को नुकसान पहुंचा सकते हैं और उनके संचालन को बाधित कर सकते हैं।

भड़कने से यूवी और एक्स-रे पृथ्वी के ऊपरी वायुमंडल, आयनमंडल में अचानक आयनीकरण बढ़ाते हैं। इससे रेडियो संचार में व्यवधान, जहाजों और विमानों के रेडियो नेविगेशन उपकरणों के संचालन में खराबी, रडार सिस्टम और लंबी बिजली लाइनें हो सकती हैं। पृथ्वी के ऊपरी वायुमंडल में प्रवेश करने वाले उच्च-ऊर्जा कण ओजोन परत को नष्ट कर देते हैं। ओजोन की मात्रा साल-दर-साल कम होती जा रही है। सूर्य की भड़कने की गतिविधि और पृथ्वी पर जलवायु के बीच संभावित संबंध के सवाल से एक वैज्ञानिक चर्चा उठती है।

प्रज्वलन के बाद आघात तरंगें और सौर प्लाज्मा उत्सर्जन पृथ्वी के चुंबकमंडल को दृढ़ता से परेशान करते हैं और चुंबकीय तूफान (पृथ्वी और ब्रह्मांड, 1999, संख्या 5) का कारण बनते हैं। यह महत्वपूर्ण है कि पृथ्वी की सतह पर चुंबकीय क्षेत्र की गड़बड़ी जीवित जीवों को प्रभावित कर सकती है, पृथ्वी के जीवमंडल की स्थिति (पृथ्वी और ब्रह्मांड, 1974, संख्या 4; 1981, संख्या 4), हालांकि यह प्रभाव अन्य की तुलना में नगण्य लगता है हमारे दैनिक जीवन के कारक।

प्रकोप की भविष्यवाणी

सौर ज्वालाओं की भविष्यवाणी करने की आवश्यकता बहुत पहले उठी थी, लेकिन मानवयुक्त अंतरिक्ष उड़ानों के संबंध में विशेष रूप से तीव्र है। लंबे समय तक, इस समस्या को हल करने के लिए दो दृष्टिकोण लगभग स्वतंत्र रूप से और व्यावहारिक रूप से परिणाम के बिना विकसित किए गए थे। उन्हें सशर्त रूप से सिनोप्टिक और कारण (कारण) कहा जा सकता है। मौसम की भविष्यवाणियों के समान पहला, सूर्य पर पूर्व-भड़कने वाली स्थितियों की रूपात्मक विशेषताओं के अध्ययन पर आधारित था। दूसरी विधि का अर्थ है भड़कना के भौतिक तंत्र का ज्ञान और, तदनुसार, पूर्व-भड़कने की स्थिति को मॉडलिंग करके पहचानना।

अंतरिक्ष अनुसंधान की शुरुआत से पहले, कई वर्षों तक, मुख्य रूप से विद्युत चुम्बकीय विकिरण की ऑप्टिकल रेंज में: हाइड्रोजन ना की रेखा में और "सफेद रोशनी" (दृश्यमान विकिरण का निरंतर स्पेक्ट्रम) में भड़कना अवलोकन किया गया था। चुंबकीय रूप से संवेदनशील रेखाओं में टिप्पणियों ने सौर सतह (फोटोस्फीयर) पर फ्लेयर्स और चुंबकीय क्षेत्रों के बीच घनिष्ठ संबंध स्थापित करना संभव बना दिया। फ्लैश को अक्सर विपरीत ध्रुवीयता के चुंबकीय क्षेत्रों के क्षेत्रों में स्थित दो चमकदार रिबन के रूप में क्रोमोस्फीयर (सीधे फोटोस्फीयर के ऊपर की परत) की चमक में वृद्धि के रूप में देखा जाता है। रेडियो प्रेक्षणों ने इस पैटर्न की पुष्टि की, जो भड़कने की क्रियाविधि की व्याख्या करने के लिए मूलभूत महत्व का है। हालांकि, उनकी समझ विशुद्ध रूप से अनुभवजन्य स्तर पर बनी रही, और सैद्धांतिक मॉडल (यहां तक ​​​​कि सबसे प्रशंसनीय) पूरी तरह से असंबद्ध लग रहे थे (अर्थ एंड यूनिवर्स, 1974, नंबर 4)।

चावल। 1 - TRACE और Yohkoh उपग्रहों से 14 जुलाई, 2000 को सौर भड़कना (एक्स-रे सूचकांक X5.7) रिकॉर्ड किया गया। फ्लेयर लूप्स का एक आर्केड दिखाई देता है: यूवी (195 ए) में बाईं ओर; केंद्र में - नरम एक्स-रे में; दाईं ओर - कठोर एक्स-रे विकिरण (53 - 94 keV) के स्रोत भड़कने वाले रिबन के साथ स्थित हैं - आर्केड का आधार। एनएल - फोटोस्फेरिक न्यूट्रल लाइन।

यहां तक ​​कि पहले अतिरिक्त-वायुमंडलीय अंतरिक्ष यान अवलोकनों से पता चला है कि सौर ज्वालाएं एक कोरोनल हैं न कि क्रोमोस्फेरिक घटना। अंतरिक्ष और भू-आधारित वेधशालाओं से सूर्य की आधुनिक बहु-तरंगदैर्ध्य टिप्पणियों से पता चलता है कि भड़कना ऊर्जा स्रोत नरम एक्स-रे और यूवी विकिरण में देखे गए कोरोना में फ्लेयर लूप्स (बाईं ओर की आकृति में प्रकाश बैंड) के आर्केड के ऊपर स्थित है। . आर्केड क्रोमोस्फेरिक फ्लेयर रिबन पर आधारित होते हैं, जो फोटोस्फेरिक मैग्नेटिक फील्ड की पोलरिटी डिवाइडिंग लाइन या फोटोस्फेरिक न्यूट्रल लाइन के विपरीत दिशा में स्थित होते हैं।

फ्लैश ऊर्जा

सौर गतिविधि की सभी अभिव्यक्तियों में एक सौर चमक सबसे शक्तिशाली है। एक बड़े फ्लैश की ऊर्जा (1-3)x10 32 एर्ग तक पहुंचती है, जो पृथ्वी पर तेल और कोयले के सभी खोजे गए भंडार को जलाने से प्राप्त होने वाली तापीय ऊर्जा से लगभग सौ गुना अधिक है। यह विशाल ऊर्जा कुछ ही मिनटों में सूर्य पर छोड़ी जाती है और 10 29 erg/s की औसत (भड़कने के दौरान) शक्ति से मेल खाती है। हालाँकि, यह ऑप्टिकल रेंज में सूर्य के कुल विकिरण की शक्ति के सौवें हिस्से से कम है, जो 4x10 33 erg/s के बराबर है। इसे सौर नियतांक कहते हैं। इसलिए, भड़कने के दौरान, सूर्य की चमक में कोई उल्लेखनीय वृद्धि नहीं होती है। उनमें से केवल सबसे बड़ा निरंतर ऑप्टिकल विकिरण में देखा जा सकता है।

सौर ज्वाला अपनी प्रचंड ऊर्जा कहाँ और कैसे खींचती है?

भड़कना ऊर्जा स्रोत सूर्य के वातावरण में चुंबकीय क्षेत्र है। यह सक्रिय क्षेत्र की आकृति विज्ञान और ऊर्जा को निर्धारित करता है जहां भड़कना होगा। यहाँ, क्षेत्र ऊर्जा प्लाज्मा की तापीय और गतिज ऊर्जा से बहुत अधिक है। एक भड़कने के दौरान, अतिरिक्त क्षेत्र ऊर्जा तेजी से कण ऊर्जा और प्लाज्मा परिवर्तनों में परिवर्तित हो जाती है। इस तरह के परिवर्तन प्रदान करने वाली भौतिक प्रक्रिया को चुंबकीय पुनर्संयोजन कहा जाता है।

एक पुन: संयोजन क्या है?

सबसे सरल उदाहरण पर विचार करें जो चुंबकीय पुन: संयोजन की घटना को प्रदर्शित करता है। बता दें कि दो समानांतर कंडक्टर एक दूसरे से 2l की दूरी पर स्थित हैं। प्रत्येक कंडक्टर के माध्यम से एक विद्युत प्रवाह प्रवाहित होता है। इन धाराओं के चुंबकीय क्षेत्र में तीन अलग-अलग चुंबकीय प्रवाह होते हैं। उनमें से दो - एफ 1 और एफ 2 - क्रमशः ऊपरी और निचले धाराओं से संबंधित हैं; प्रत्येक धारा अपने कंडक्टर को फैलाती है। वे फ़ील्ड A 1 A 2 (सेपरेट्रिक्स) की विभाजक रेखा के अंदर स्थित हैं, जो प्रतिच्छेदन बिंदु X के साथ एक "आंकड़ा आठ" बनाता है। तीसरी धारा विभाजक रेखा के बाहर स्थित है। यह एक ही समय में दोनों कंडक्टरों का है।

यदि हम दोनों कंडक्टरों को मान dl द्वारा एक दूसरे की ओर शिफ्ट करते हैं, तो चुंबकीय प्रवाह पुनर्वितरित हो जाएगा। प्रत्येक धाराओं का अपना प्रवाह मान dФ से घट जाएगा, और उनका कुल प्रवाह उसी राशि से बढ़ जाएगा (संयुक्त प्रवाह Ф 1 "और Ф 2")। इस प्रक्रिया को मैग्नेटिक फील्ड लाइन रीकनेक्शन या केवल मैग्नेटिक रीकनेक्शन कहा जाता है। इसे निम्नानुसार किया जाता है। दो क्षेत्र रेखाएँ ऊपर और नीचे से बिंदु X तक पहुँचती हैं, इसके साथ विलय करती हैं, एक नया विभाजक बनाती हैं, और फिर एक नई क्षेत्र रेखा बनाने के लिए जुड़ती हैं जो दोनों धाराओं को फैलाती है।

चावल। 2 - समान परिमाण I की दो समानांतर विद्युत धाराओं का चुंबकीय क्षेत्र:
ए) समय के प्रारंभिक क्षण में; ए 1 ए 2 - विभाजक; एफ 1 एफ 2 - पुन: संयोजन से पहले चुंबकीय प्रवाह;
A3 - दो धाराओं के कुल चुंबकीय प्रवाह की क्षेत्र रेखा;
b) कंडक्टरों को एक दूसरे से दूरी dl से विस्थापित करने के बाद। ए 1 ए 2 - नया विभाजक; Ф 1 Ф 2 - पुन: कनेक्टेड चुंबकीय प्रवाह। वह दो धाराओं की एक सामान्य धारा बन गया; रेखा X आकृति के तल के लम्बवत् चलती है;
ग) प्लाज्मा में चुंबकीय पुन: संयोजन। एक गैर-पुन: कनेक्टिंग (धीरे-धीरे फिर से कनेक्ट करने वाली) वर्तमान शीट सीएल के साथ एक मध्यवर्ती (प्री-फ्लेयर) स्थिति दिखाई गई है।

हम ध्यान दें कि निर्वात में इस तरह का पुन: संयोजन, इसकी सभी सादगी के लिए, एक वास्तविक भौतिक प्रक्रिया है। इसे प्रयोगशाला में आसानी से पुन: उत्पन्न किया जा सकता है। चुंबकीय प्रवाह का पुनर्संयोजन एक विद्युत क्षेत्र को प्रेरित करता है, जिसके परिमाण का अनुमान पुन: संयोजन प्रक्रिया dt के विशिष्ट समय, यानी कंडक्टरों के संचलन के समय से मूल्य dФ को विभाजित करके लगाया जा सकता है। यह क्षेत्र X बिंदु के पास स्थित एक आवेशित कण को ​​गति देगा, अधिक सटीक रूप से, X रेखा।

सौर कोरोना का प्लाज्मा निर्वात से बहुत उच्च विद्युत चालकता से भिन्न होता है। जैसे ही पुन: संयोजन-प्रेरित विद्युत क्षेत्र E प्रकट होता है, यह तुरंत X रेखा के साथ निर्देशित एक विद्युत प्रवाह उत्पन्न करता है। यह एक वर्तमान शीट का रूप ले लेता है, जो पुन: संयोजन प्रक्रिया को रोकता है। अत्यधिक प्रवाहकीय प्लाज्मा में, वर्तमान शीट चुंबकीय प्रवाह को बहुत धीमी गति से परस्पर क्रिया करने के बीच पुन: संयोजन करती है। यह इस तथ्य की ओर जाता है कि अंतःक्रियात्मक ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण हिस्सा चुंबकीय ऊर्जा की अधिकता के रूप में जमा होता है, अर्थात् वर्तमान शीट की चुंबकीय ऊर्जा।

वर्तमान परतें और फ्लेयर्स

सामान्य मामले में, एक पुन: कनेक्टिंग वर्तमान शीट एक मैग्नेटो-प्लाज्मा संरचना है, कम से कम द्वि-आयामी और, एक नियम के रूप में, दो-स्केल, क्योंकि प्लाज्मा ओर्थोगोनल दिशाओं में शीट में और बाहर बहती है। आम तौर पर (विशेष रूप से एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र की स्थितियों के तहत) परत की चौड़ाई (2बी) इसकी मोटाई (2ए) से काफी अधिक होती है। यह महत्वपूर्ण है क्योंकि वर्तमान शीट जितनी व्यापक होगी, चुंबकीय प्रवाह के संपर्क के क्षेत्र में उतनी ही अधिक ऊर्जा जमा हो सकती है। इस बीच, परत जितनी मोटी होगी, संचित ऊर्जा के अपव्यय (हानि) की दर उतनी ही अधिक होगी। पुन: कनेक्टिंग करंट शीट के ये मूलभूत गुण उत्कृष्ट रूसी खगोल वैज्ञानिक एस.आई. द्वारा प्रस्तावित सौर भड़कना मॉडल का आधार हैं। सिरोवत्स्की (1925-1979)।

चावल। 3 - वर्तमान शीट को फिर से जोड़ने का सबसे सरल मॉडल एक तटस्थ परत है।
2 सी - परत की चौड़ाई; 2 ए - परत की मोटाई; तीर परत में प्लाज्मा के प्रवाह और उससे बहिर्वाह की दिशाओं को दिखाते हैं।

वास्तविक तीन आयामों में, केवल हाल के दशकों में, सूर्य के अंतरिक्ष अनुसंधान के लिए धन्यवाद, बड़े पैमाने पर चुंबकीय क्षेत्र के सामयिक गुणों की भूमिका और ज्वालाओं में पुन: संयोजन की प्रक्रिया में शामिल गतिज प्लाज्मा घटनाएं स्पष्ट हो गई हैं।

सूर्य पर "इंद्रधनुष" और "बिजली"

प्रारंभ में, सौर वातावरण में चुंबकीय प्रवाह की बातचीत को विशेष रूप से कोरोना में फोटोस्फीयर के तहत एक नए चुंबकीय क्षेत्र के उद्भव के परिणामस्वरूप माना जाता था। नया चुंबकीय प्रवाह, सौर वातावरण में बढ़ रहा है, पुराने, पूर्ववर्ती चुंबकीय प्रवाह के साथ संपर्क करता है। वास्तव में, सूर्य के वातावरण में चुंबकीय प्रवाहों की परस्पर क्रिया कहीं अधिक सामान्य घटना है। 1985 में, लेख के लेखक ने एक मॉडल का प्रस्ताव रखा जो विशेष चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं - विभाजकों के कोरोना में उपस्थिति के साथ प्लाज्मा भंवर को फोटोस्फीयर में प्रवाहित करता है। विभाजक फोटोस्फेरिक तटस्थ रेखा के एस-बेंड पर दिखाई देता है, जैसे नदी में एक मोड़ पर इंद्रधनुष। इस तरह के झुकना बड़े फ्लेयर्स के मैग्नेटोग्राम की विशेषता है।

चावल। 4 - भड़कने से पहले सक्रिय क्षेत्र के चुंबकीय क्षेत्र का मॉडल। एक विशेष चुंबकीय क्षेत्र रेखा - फोटोस्फेरिक न्यूट्रल लाइन (एनएल) के एस-आकार के मोड़ पर एक विभाजक (एक्स) एक नदी के ऊपर एक इंद्रधनुष की तरह है। प्रकाशमंडल में गति V के साथ एक भंवर प्रवाह प्रकाशमंडलीय तटस्थ रेखा को विकृत करता है ताकि यह अक्षर S. V_ का आकार ले ले - अभिसारी प्रकाशमंडलीय धाराएँ (तटस्थ रेखा की ओर निर्देशित); वी || - कतरनी फोटोस्फेरिक धाराएं (तटस्थ रेखा के साथ निर्देशित)। ऊपरी दायां कोना विभाजक के आसपास के क्षेत्र में, इसके शीर्ष के पास क्षेत्र की संरचना को दर्शाता है: B_ - क्षेत्र के अनुप्रस्थ घटक (विभाजक के लंबवत), B || - क्षेत्र का अनुदैर्ध्य घटक (विभाजक के साथ निर्देशित)।

क्षेत्र संरचना के संदर्भ में, विभाजक केवल एक्स लाइन से भिन्न होता है जिसमें चुंबकीय क्षेत्र के अनुदैर्ध्य घटक होते हैं। अनुदैर्ध्य क्षेत्र बी || की उपस्थिति, निश्चित रूप से, पुन: संयोजन प्रक्रिया को प्रतिबंधित नहीं करती है। यह घटक हमेशा विभाजक के साथ गठित रीकनेक्टिंग वर्तमान शीट के अंदर और बाहर मौजूद होता है। यह क्षेत्र B_ के अनुप्रस्थ घटकों के पुन: संयोजन की दर को प्रभावित करता है और, परिणामस्वरूप, क्षेत्र ऊर्जा को कणों की थर्मल और गतिज ऊर्जा में परिवर्तित करने की प्रक्रिया की शक्ति। इससे सोलर फ्लेयर में ऊर्जा रिलीज की विशेषताओं को बेहतर ढंग से समझना और अधिक सटीक रूप से व्याख्या करना संभव हो जाता है।

फ्लैश एक तेज चुंबकीय पुन: संयोजन है जो विभाजक के "इंद्रधनुष" के साथ एक विशाल बिजली बोल्ट की तरह है। यह एक उच्च तापमान (10 8 K से अधिक) अशांत वर्तमान शीट (HTTTS) में एक मजबूत विद्युत क्षेत्र (10-30 V/cm से अधिक) के साथ जुड़ा हुआ है, जिसमें एक विशाल विद्युत प्रवाह (10 11 A के क्रम का) होता है। .

प्राथमिक ऊर्जा रिलीज

इसकी सभी विविधता और सुंदरता में फ्लैश की तस्वीर (कवर का पृष्ठ 1 देखें) वीटीटीटीएस में ऊर्जा की प्राथमिक रिलीज का परिणाम है। वर्तमान शीट (प्लाज्मा प्रवाह, थर्मल और विद्युत चुम्बकीय विकिरण, त्वरित कण) में कई ऊर्जा रिलीज चैनलों की उपस्थिति सौर वातावरण में भड़कने के कारण होने वाली भौतिक प्रक्रियाओं की विविधता को निर्धारित करती है।

चावल। 5 - 15 अप्रैल, 2002 को भड़कना। छवियां "RHESSI" उपग्रह पर स्थित एक्स-रे टेलीस्कोप द्वारा ऊर्जा रेंज 10-25 keV में प्राप्त की गईं, जो सुपरहॉट प्लाज्मा के थर्मल विकिरण से मेल खाती हैं:
ए) आवेग चरण से ठीक पहले;
बी) कठोर एक्स-रे प्रवाह में स्पंदित वृद्धि के दौरान;
ग) अधिकतम तीव्रता पर; ऊपर की ओर बढ़ने वाला स्रोत कोरोनल मास इजेक्शन (सीएमई) की शुरुआत से मेल खाता है।

"सुपरहॉट" (3x10 7 K से ऊपर का इलेक्ट्रॉन तापमान) प्लाज्मा और त्वरित कणों के साथ पुन: कनेक्टेड चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं, WTTTS से 10 3 किमी/एस के क्रम के वेग से चलती हैं। अंतरिक्ष वेधशाला "RHESSI" के एक्स-रे टेलीस्कोप ने 15 अप्रैल, 2002 को भड़कने के दौरान कोरोना में कठोर एक्स-रे विकिरण के दो स्रोत दर्ज किए। उनमें से एक सौर अंग से ऊपर था। इसका उर्ध्वगामी संचलन इंटरप्लेनेटरी स्पेस में एक कोरोनल मास इजेक्शन की उत्पत्ति के अनुरूप है। यह इजेक्शन 16 अप्रैल, 2002 को SOHO अंतरिक्ष यान पर कोरोनाग्राफ द्वारा दर्ज किया गया था (पृथ्वी और ब्रह्मांड, 2003, संख्या 3)। हार्ड एक्स-रे विकिरण का दूसरा स्रोत विभाजक के नीचे स्थित था। हार्ड एक्स-रे की ऊर्जा का स्थानिक वितरण और, तदनुसार, भड़कने में उच्चतम तापमान का स्थानिक वितरण इस धारणा के अनुरूप है कि वास्तव में स्रोतों के बीच WTTCS को फिर से जोड़ा जा रहा है।

इंद्रधनुष के नीचे "माध्यमिक" प्रभाव

धीरे-धीरे ठंडा होने पर, सुपरहॉट प्लाज्मा नरम एक्स-रे में दिखाई देने लगता है। विभाजक के नीचे स्थित क्षेत्र में, यह नीचे जाता है और एक और "गर्म" (इलेक्ट्रॉन तापमान से कम या लगभग 3x10 7 K) प्लाज्मा से मिलता है, जो तेजी से क्रोमोस्फीयर से कोरोना में ऊपर की ओर प्रवाहित होता है।

इस द्वितीयक (लेकिन द्वितीयक नहीं) प्रवाह का कारण यह है कि WTTCS से ऊष्मा के शक्तिशाली प्रवाह और त्वरित कण पुन: कनेक्टेड चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के साथ तेजी से फैलते हैं और तुरंत प्रकाशमंडलीय तटस्थ रेखा के दोनों किनारों पर क्रोमोस्फीयर को गर्म करते हैं। इस तरह फ्लेयर रिबन के जोड़े बनते हैं, जो कोरोना और क्रोमोस्फीयर के बीच संक्रमण परत की दृश्यमान क्रोमोस्फेरिक लाइनों और यूवी लाइनों में देखे जाते हैं। उच्च तापमान पर गरम किया जाता है, क्रोमोस्फीयर की ऊपरी परत कोरोना में "वाष्पीकरण" करती है। गर्म क्रोमोस्फेरिक प्लाज्मा के कोरोना में तेजी से विस्तार का प्रभाव एक्स-रे में स्पष्ट रूप से दिखाई देता है। "क्रोमोस्फेरिक वाष्पीकरण" (जैसा कि इस घटना को कहा जाता है), साथ में वर्तमान शीट से बहने वाले प्लाज्मा के साथ, फ्लेयर लूप के आर्केड उत्पन्न करता है: लंबा या छोटा (15 अप्रैल, 2002 को भड़कना)।

चावल। 6 - 4 नवंबर 2003 को विशालकाय सोलर फ्लेयर (एक्स-रे नंबर X17)। कोरोना में फ्लेयर लूप्स का आर्केड पूरी तरह से दिखाई देता है। TRACE UV टेलीस्कोप का उपयोग करके अत्यधिक पराबैंगनी विकिरण 171 A की रेखाओं में छवि प्राप्त की गई थी।

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, नरम एक्स-रे और यूवी विकिरण में कुल भड़काने वाली ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण हिस्सा होता है, और यह वह है जो पृथ्वी के वायुमंडल की ऊपरी परतों को प्रभावित करता है। यह आश्चर्य की बात नहीं है कि एक ही विकिरण के विशाल प्रवाह सूर्य (पृथ्वी और ब्रह्मांड, 1978, नंबर 1) के वातावरण को भी प्रभावित करते हैं: क्रोमोस्फीयर और फोटोस्फीयर, जिससे सौर प्लाज्मा का ताप और अतिरिक्त आयनीकरण होता है। दुर्भाग्य से, आधुनिक अवलोकनों की सटीकता अभी भी ऐसे सूक्ष्म प्रभावों का अध्ययन करने के लिए पर्याप्त नहीं है।

टिप्पणियों के साथ फ्लेयर्स के सिद्धांत के परिणामों की तुलना करने के लिए द्वितीयक घटनाओं का अध्ययन मूलभूत महत्व का है, क्योंकि यह प्राथमिक ऊर्जा रिलीज के परिणाम हैं जो सबसे अधिक दिखाई देते हैं: उदाहरण के लिए, क्रोमोस्फीयर में त्वरित इलेक्ट्रॉनों का ब्रेम्सस्ट्रालुंग फ्लेयर रिबन बनाता है। कठोर एक्स-रे में दिखाई देता है।

भड़कने का ऑप्टिकल उत्सर्जन क्रोमोस्फीयर और फोटोस्फीयर की जटिल हाइड्रोडायनामिक प्रतिक्रिया का हिस्सा है, जो आवेशित कणों, ऊष्मा प्रवाह और कठोर विद्युत चुम्बकीय विकिरण के शक्तिशाली बीम द्वारा स्पंदित ताप के लिए होता है। दुर्भाग्य से, ऑप्टिकल विकिरण से संबंधित सिद्धांत की अभी भी कोई स्पष्ट भविष्यवाणी नहीं है। "प्रतिक्रिया" की भौतिक तस्वीर बहुत जटिल है। इलेक्ट्रॉन बीम द्वारा क्रोमोस्फीयर के स्पंदित ताप के संख्यात्मक अनुकरण के तरीके में ही सफलता प्राप्त हुई है। कंप्यूटर गणनाओं ने भड़काने के आवेगी चरण की विशिष्ट विशेषताओं का खुलासा किया: बड़े आयाम के झटके और थर्मल तरंगों का गठन, इलेक्ट्रॉन तापमान और आयन तापमान के बीच का अंतर, और संक्रमण परत की रेखाओं में शक्तिशाली यूवी विकिरण। हालाँकि, सामान्य तौर पर, प्रतिक्रिया समस्या के इतने सीमित सूत्रीकरण के ढांचे के भीतर भी, गणना और टिप्पणियों के परिणामों की तुलना सुनिश्चित करने के लिए बहुत कुछ किया जाना बाकी है।

चावल। 7 - 23 जुलाई 2003 को भड़कना दर्ज किया गया। विभिन्न ऊर्जाओं के धनात्मक और ऋणात्मक रूप से आवेशित कण वर्तमान शीट से विभिन्न क्षेत्रों में क्रोमोस्फीयर में अवक्षेपित होते हैं। छवि TRACE और RHESSI उपग्रहों द्वारा ली गई छवियों को ओवरले करने के परिणामस्वरूप प्राप्त की गई थी। भड़कने के 90 मीटर बाद TRACE उपग्रह से यूवी टिप्पणियों द्वारा हरे रंग की पृष्ठभूमि का वितरण दिया गया था; कोरोना (काला) में दिखाई देने वाली पोस्ट-फ्लेयर लूप्स।

अंतरिक्ष वेधशाला "RHESSI" में गामा-रे फ्लेयर्स की पहली स्थानिक टिप्पणियों से पता चला है कि त्वरित इलेक्ट्रॉन और त्वरित आयन विभिन्न क्षेत्रों में क्रोमोस्फीयर पर आक्रमण करते हैं। यह नया अवलोकन संबंधी तथ्य, हालांकि इसके लिए और विस्तृत अध्ययन की आवश्यकता है, सामान्य रूप से एक पुन: कनेक्टिंग एचटीटीसीएस में विद्युत क्षेत्र द्वारा कणों के प्राथमिक त्वरण के बारे में धारणा के साथ है। सकारात्मक और नकारात्मक रूप से आवेशित कणों को बड़े पैमाने पर विद्युत क्षेत्र द्वारा विपरीत दिशाओं में त्वरित किया जाता है और तदनुसार, वर्तमान शीट से क्रोमोस्फीयर में विभिन्न चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के साथ गिर जाता है। प्रभाव की सटीक सैद्धांतिक गणना, दुर्भाग्य से, अभी तक उपलब्ध नहीं हैं।

प्रकोप से पहले

प्रकोप से पहले क्या होता है? यह किस समय होता है? आइए इन सवालों पर SAI MSU के सौर भौतिकी विभाग में विकसित "इंद्रधनुष" मॉडल के उदाहरण पर विचार करें।
आइए भड़कने से पहले ऊर्जा संचय की प्रक्रिया से शुरू करें। यहां मुख्य कारक चुंबकीय क्षेत्र ले जाने वाले फोटोस्फेरिक प्लाज्मा के धीमे प्रवाह हैं। तटस्थ रेखा की ओर निर्देशित फोटोस्फेरिक धाराओं को अभिसारी कहा जाता है, और इसके साथ की धाराओं को कतरनी कहा जाता है।

जाहिर है, अभिसरण प्रवाह तटस्थ रेखा के आसपास के क्षेत्र में फोटोस्फेरिक प्लाज्मा और चुंबकीय क्षेत्र को "जमे हुए" (प्लाज्मा के साथ एक साथ चलते हुए) को सम्मिलित करते हैं। यह विभाजक के साथ धीरे-धीरे फिर से जोड़ने वाली वर्तमान शीट के गठन की ओर जाता है। इस मामले में, चुंबकीय क्षेत्र वर्तमान शीट की चुंबकीय ऊर्जा से अधिक हो जाता है। फोटोस्फीयर में कतरनी धाराएं विभाजक के समानांतर दिशा में कोरोना में चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं को खींचती हैं।

प्रकाशमंडल में प्लाज़्मा प्रवाह द्वारा निर्मित कोरोना में चुंबकीय ऊर्जा की कुल अधिकता को "मुक्त चुंबकीय ऊर्जा" कहा जाता है। यह वह ऊर्जा है जो एक चमक के दौरान पूरी तरह या आंशिक रूप से "मुक्त" होती है, अधिक सटीक रूप से, यह क्षेत्र ऊर्जा से सौर प्लाज्मा कणों की थर्मल और गतिज ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।

प्रकोप कैसे होता है?

इंद्रधनुष मॉडल में, यह माना जाता है कि तेजी से पुन: संयोजन प्रक्रिया, यानी, भड़कने में प्राथमिक ऊर्जा रिलीज, इसके शीर्ष के पास विभाजक से शुरू होती है।

फ़ील्ड लाइनों की पहली जोड़ी को फिर से जोड़ने की प्रक्रिया में, एक नई लाइन बनाई जाती है। इस मामले में, चुंबकीय क्षेत्र की ऊर्जा का संबंधित हिस्सा तेजी से प्लाज्मा कणों की ऊर्जा में परिवर्तित हो जाता है। त्वरित कण बहुत कम समय में पुन: कनेक्टेड फ़ील्ड लाइन के साथ क्रोमोस्फीयर में अपने आधारों की यात्रा करते हैं। यहां वे अपनी ऊर्जा छोड़ देते हैं: वे धीमा हो जाते हैं और क्रोमोस्फेरिक प्लाज्मा को गर्म करते हैं, जिससे "उज्ज्वल बिंदु" की एक जोड़ी उत्पन्न होती है जिसे "भड़कना उत्सर्जन नाभिक" कहा जाता है।

चावल। 8 - फ्लैश से पहले चुंबकीय क्षेत्र ऐसा दिखता है:
ए) चुंबकीय रेखाएं एफ 1 और एफ 1 "वर्तमान शीट (आरसीएल) के सबसे करीब हैं।
वे प्रकोप की शुरुआत में सबसे पहले फिर से जुड़ते हैं।
बी) चुंबकीय क्षेत्र के तेजी से पुन: संयोजन के क्षण में भड़कने के दौरान।
f 2 और f 2 "- नई पुन: कनेक्टेड चुंबकीय लाइनें।
P a और P b भड़कने वाले उत्सर्जन नाभिक हैं। उनके स्पष्ट विस्थापन को हरे तीरों द्वारा दिखाया गया है।

चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं की अगली जोड़ी को तेजी से फिर से जोड़ने से एक और क्षेत्र रेखा और चमकीले बिंदुओं की एक नई जोड़ी बनती है। और पृथ्वी पर या अंतरिक्ष स्टेशन पर एक पर्यवेक्षक को ऐसा लगता है कि दोनों भड़कते हुए नाभिक एक दूसरे की ओर बढ़ रहे हैं।

वास्तव में, एक चमक में, पुन: संयोजन की प्रक्रिया में, निश्चित रूप से, दो क्षेत्र रेखाएँ नहीं, बल्कि दो चुंबकीय प्रवाह शामिल होते हैं जो एक दूसरे के साथ एक बिंदु पर नहीं, बल्कि पूरे विभाजक के साथ परस्पर क्रिया करते हैं। इसलिए, पुन: संयोजन क्रोमोस्फीयर में दो चमकीले बिंदु नहीं, बल्कि दो भड़कने वाले रिबन उत्पन्न करता है।

"इंद्रधनुष" मॉडल प्रेक्षित फ्लेयर पैटर्न में दो प्रभावों की उपस्थिति की व्याख्या करता है। सबसे पहले, फ्लेयर रिबन को फ्लेयर के दौरान फोटोस्फेरिक न्यूट्रल लाइन से विपरीत दिशाओं में चलना चाहिए। दूसरा, भड़कने वाले रिबन के सबसे चमकीले हिस्से एक-दूसरे की ओर बढ़ सकते हैं यदि तटस्थ रेखा के समानांतर फोटोस्फेरिक प्लाज्मा के कतरनी प्रवाह के कारण संचित चुंबकीय ऊर्जा जारी होती है।

बेशक, वास्तविक सौर फ्लेयर्स सरलीकृत मॉडल संरचनाओं के समान सममित नहीं हैं। सूर्य के सक्रिय क्षेत्रों में, प्रकाशमंडल में चुंबकीय क्षेत्र की एक ध्रुवीयता, एक नियम के रूप में, दूसरे पर हावी होती है। फिर भी, आधुनिक मल्टीवेवलेंथ प्रेक्षणों के साथ फ्लेयर पुन: संयोजन सिद्धांत की तुलना करने के लिए रेडुगा मॉडल एक अच्छा आधार है।

चावल। 9 - 14 जुलाई, 2000 को विस्फोट (X5.7 एक्स-रे इंडेक्स)। Yohkoh उपग्रह पर HXT कठोर एक्स-रे टेलीस्कोप के अनुसार, 53-93 keV की सीमा में सबसे चमकीले विकिरण स्रोत, K1 की स्थिति, कठोर एक्स-रे फटने की शुरुआत (पीले रंग की रूपरेखा) और अंत में (नीली रूपरेखा) में दिखाया गया है। हरा तीर लगभग 20 s के फटने के समय उत्सर्जन केन्द्रक C का विस्थापन है। लाल तीर भड़कने से पहले दो दिनों के दौरान सबसे बड़े सनस्पॉट P1 की गति को दर्शाता है। इसमें दो भाग होते हैं: सरलीकृत तटस्थ रेखा एसएनएल की ओर गति और इसके साथ गति।

भड़कने के दौरान, कोरोना में चुंबकीय क्षेत्र का तेजी से "तनाव विश्राम" होता है। जिस तरह एक ट्रिगर एक संपीड़ित वसंत जारी करता है, एक चमक के दौरान पुन: संयोजन सूर्य पर सक्रिय क्षेत्र में संचित अतिरिक्त क्षेत्र ऊर्जा के कणों की थर्मल और गतिज ऊर्जा में तेजी से रूपांतरण सुनिश्चित करता है।

फ्लेयर्स के अध्ययन की संभावनाएँ

निकट अंतरिक्ष में विकिरण की स्थिति का वैज्ञानिक रूप से आधारित, विश्वसनीय पूर्वानुमान बनाने के लिए सौर ज्वालाओं का अध्ययन आवश्यक है। यह भड़कना सिद्धांत का व्यावहारिक कार्य है। हालाँकि, कुछ और भी महत्वपूर्ण है। ब्रह्मांडीय प्लाज्मा में विभिन्न भड़कने वाली घटनाओं को समझने के लिए सौर ज्वालाओं का अध्ययन किया जाना चाहिए। ब्रह्मांड में अन्य सितारों के साथ-साथ कई अन्य समान (या प्रतीत होने वाले समान) गैर-स्थिर घटनाओं के विपरीत, सौर फ्लेयर्स लगभग संपूर्ण विद्युत चुम्बकीय रेंज में सबसे व्यापक अध्ययन के लिए सुलभ हैं - किलोमीटर रेडियो तरंगों से लेकर कठोर गामा किरणों तक। आधुनिक भौतिकी के कई क्षेत्रों के माध्यम से सौर ज्वालाओं की भौतिकी एक प्रकार की कटौती है: प्लाज्मा के गतिज सिद्धांत से लेकर उच्च-ऊर्जा कणों के भौतिकी तक।

आधुनिक अंतरिक्ष अवलोकन यूवी और एक्स-रे में उच्च स्थानिक, लौकिक और वर्णक्रमीय संकल्प के साथ एक सौर चमक की उपस्थिति और विकास को देखना संभव बनाता है। फ्लेयर्स पर अवलोकन संबंधी डेटा का विशाल प्रवाह और वे घटनाएँ जो सौर वातावरण, इंटरप्लेनेटरी स्पेस, मैग्नेटोस्फीयर और पृथ्वी के वातावरण में पैदा होती हैं, फ्लेयर्स के सैद्धांतिक और प्रयोगशाला मॉडलिंग के सभी परिणामों की सावधानीपूर्वक जांच करना संभव बनाती हैं।

सौर भड़काव –सूर्य की ऊपरी परतों में ऊर्जा रिलीज (काइनेटिक, लाइट और थर्मल) की विस्फोटक प्रक्रिया।

फ्लेयर्स सौर वातावरण की सभी परतों को कवर करते हैं: फोटोस्फीयर, क्रोमोस्फीयर और कोरोना। हम तुरंत ध्यान देते हैं कि सौर फ्लेयर्स और कोरोनल मास इजेक्शन सौर गतिविधि के अलग और स्वतंत्र अभिव्यक्ति हैं।

सौर ज्वालाएं, एक नियम के रूप में, उन जगहों पर होती हैं जहां विपरीत चुंबकीय ध्रुवीयता के सनस्पॉट परस्पर क्रिया करते हैं, या बल्कि चुंबकीय क्षेत्र की तटस्थ रेखा के पास होते हैं जो उत्तर और दक्षिण ध्रुवीयता के क्षेत्रों को अलग करते हैं। एक शक्तिशाली सौर चमक की ऊर्जा रिलीज 6 × 10 25 जे तक पहुंच सकती है, जो कि 160 बिलियन मेगाटन टीएनटी या 1 मिलियन वर्षों के लिए विश्व बिजली खपत की अनुमानित मात्रा है।

6 सितंबर, 2017 को हुई दो सौर ज्वालाओं (X2.2, X9.3) को दिखाने वाला एनिमेशन। साभार : एसडीओ

फ्लेयर्स सौर मंडल की सबसे बड़ी विस्फोटक घटनाएँ हैं। वे सूर्य पर चमकीले क्षेत्रों के रूप में दिखाई देते हैं और कुछ मिनटों से लेकर कई घंटों तक रह सकते हैं। भड़कने के फोटॉन शुरू होने के लगभग 8.5 मिनट बाद पृथ्वी पर पहुँचते हैं; फिर, कई दसियों मिनटों के भीतर, आवेशित कणों की शक्तिशाली धाराएँ पहुँचती हैं, और प्लाज्मा बादल दो या तीन दिनों के बाद ही हमारे ग्रह पर पहुँचते हैं।

सौर भड़काने की तीव्रता

फ्लैश ऊर्जा हाइड्रोजन उत्सर्जन लाइन में चमक क्षेत्र के उत्पाद द्वारा विद्युत चुम्बकीय तरंगों की दृश्य सीमा में निर्धारित किया जाता है, जो स्रोत की शक्ति से जुड़ी इस चमक की चमक से निचले क्रोमोस्फीयर के ताप की विशेषता है।

कुछ कृत्रिम पृथ्वी उपग्रहों द्वारा किए गए 0.5-10 केवी (0.5-8 एंग्स्ट्रॉम की तरंग दैर्ध्य के साथ) की ऊर्जा सीमा में एक थर्मल एक्स-रे फटने के आयाम के निरंतर सजातीय माप के आधार पर एक वर्गीकरण का भी उपयोग किया जाता है।

वर्गीकरण के अनुसार, जो 1970 में डी. बेकर द्वारा प्रस्तावित किया गया था, एक सौर चमक को एक अंक दिया जाता है - एक लैटिन अक्षर से एक पदनाम और उसके बाद एक सूचकांक। पत्र हो सकता है ए, बी, सी, एमया एक्सएक्स-रे तीव्रता शिखर के परिमाण पर निर्भर करता है।

सोलर फ्लेयर्स ऑनलाइन

एक्स-रे फ्लेयर्स को वर्गीकृत करने का विकल्प प्रक्रिया के अधिक सटीक निर्धारण के कारण है: यदि ऑप्टिकल रेंज में भी सबसे बड़ी फ्लेयर्स विकिरण को एक प्रतिशत के अंशों से बढ़ाते हैं, तो सॉफ्ट एक्स-रे रेडिएशन (1 नैनोमीटर) के क्षेत्र में - परिमाण के कई क्रमों से, और कठोर एक्स-रे विकिरण शांत सूर्य द्वारा बिल्कुल भी नहीं बनाया जाता है और विशेष रूप से प्रकोपों ​​​​के दौरान बनता है।

सोलर डायनेमिक्स ऑब्जर्वेटरी ने 10 सितंबर, 2017 को सोलर फ्लेयर (X8.2) कैप्चर किया। छवि पराबैंगनी प्रकाश तरंग दैर्ध्य के संयोजन को दिखाती है जो चमक में अत्यधिक गर्म सामग्री को छोड़ती है। श्रेय: NASA/SDO/गोडार्ड

सूर्य के एक्स-रे विकिरण का पंजीकरण, चूंकि यह पूरी तरह से पृथ्वी के वायुमंडल द्वारा अवशोषित होता है, स्पुतनिक -2 अंतरिक्ष यान के पहले प्रक्षेपण के साथ शुरू हुआ, इसलिए, पहले सौर फ्लेयर्स के एक्स-रे उत्सर्जन की तीव्रता पर डेटा 1957 पूरी तरह अनुपस्थित हैं।

खतरनाक है या नहीं? सौर ज्वालाओं का प्रभाव

एक दुर्लभ वातावरण के साथ या इसकी अनुपस्थिति में, बोर्ड अंतरिक्ष यान पर स्थापित एक्स-रे प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रोमीटर के लिए एक्स-रे उत्तेजक के रूप में कार्य करते हुए, सौर फ्लेयर्स एक खगोलीय पिंड की सतह की मौलिक संरचना के अध्ययन में लागू महत्व के हैं।

हार्ड पराबैंगनी और एक्स-रे फ्लेयर रेडिएशन आयनमंडल के गठन के लिए जिम्मेदार मुख्य कारक है, जो पृथ्वी के ऊपरी वायुमंडल के गुणों को भी महत्वपूर्ण रूप से बदल सकता है: इसका घनत्व काफी बढ़ जाता है, जिससे कक्षा की ऊंचाई में तेजी से कमी आती है। कृत्रिम उपग्रहों की संख्या (प्रति दिन 1 किमी तक)।

फ्लेयर्स के दौरान निकलने वाले प्लाज्मा बादलों से भू-चुंबकीय तूफान उत्पन्न होते हैं, जो एक निश्चित तरीके से लोगों की तकनीक और भलाई को प्रभावित करते हैं। बायोफिज़िक्स का वह खंड जो सूर्य की गतिविधि में परिवर्तन के प्रभाव का अध्ययन करता है और जीवों पर पृथ्वी के मैग्नेटोस्फीयर की गड़बड़ी को हेलियोबायोलॉजी कहा जाता है। ज्वालाएं भी ध्रुवों के पास, अक्सर उरोरा बनाती हैं।

भू-चुंबकीय तूफान

भूचुंबकीय तूफान – कई घंटों से लेकर कई दिनों तक चलने वाले भू-चुंबकीय क्षेत्र की गड़बड़ी।

भू-चुंबकीय तूफान भू-चुंबकीय गतिविधि के प्रकारों में से एक हैं। वे पृथ्वी के आसपास के क्षेत्र में अशांत सौर पवन धाराओं के आगमन और पृथ्वी के मैग्नेटोस्फीयर के साथ उनकी बातचीत के कारण होते हैं।

पृथ्वी पर मध्यम और मजबूत तूफानों की आवृत्ति का सौर गतिविधि के 11 साल के चक्र के साथ स्पष्ट संबंध है: प्रति वर्ष लगभग 30 तूफानों की औसत आवृत्ति के साथ, उनकी संख्या सौर न्यूनतम के पास प्रति वर्ष 1-2 तूफान हो सकती है। और सौर अधिकतम के पास प्रति वर्ष 50 तूफानों तक पहुंचें।

चुंबकीय तूफानों का वर्गीकरण

कश्मीर सूचकांक – तीन घंटे के अंतराल के दौरान मानदंड से पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का विचलन है. सूचकांक 1938 में जूलियस बार्टल्स द्वारा पेश किया गया था और प्रत्येक तीन घंटे के अंतराल (00:00 - 03:00, 03:00 - 06:00, 06:00 - 09:00, आदि) के लिए 0 से 9 तक के मूल्यों का प्रतिनिधित्व करता है। ।) विश्व समय।

केपी-सूचकांक – ग्रहीय सूचकांक है. इसकी गणना 44 और 60 डिग्री उत्तर और दक्षिण भू-चुंबकीय अक्षांशों के बीच स्थित 13 भू-चुंबकीय वेधशालाओं में निर्धारित K-सूचकांकों के औसत मूल्य के रूप में की जाती है। इसकी रेंज भी 0 से 9 तक होती है।

जी सूचकांक – चुंबकीय तूफानों की ताकत का पांच सूत्री पैमाना, जिसे नवंबर 1999 में यूएस नेशनल ओशनिक एंड एटमॉस्फेरिक एडमिनिस्ट्रेशन (एनओएए) द्वारा पेश किया गया था। जी-इंडेक्स लोगों, जानवरों, इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग, संचार, नेविगेशन आदि पर पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र में बदलाव के प्रभाव के संदर्भ में एक भू-चुंबकीय तूफान की तीव्रता को दर्शाता है। इस पैमाने के अनुसार, चुंबकीय तूफानों को G1 से स्तरों में विभाजित किया गया है। (कमजोर तूफ़ान) से G5 (बेहद तेज़ तूफ़ान)। जी-इंडेक्स केपी माइनस 4 से मेल खाता है; यानी जी1 केपी = 5 से मेल खाता है, जी 2 केपी = 6, आदि से मेल खाता है।

चुंबकीय तूफान ऑनलाइन। चुंबकीय तूफानों का पूर्वानुमान

जीवन की उत्पत्ति में तारकीय ज्वालाओं की भूमिका होती है

अजीब तरह से, वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि। शक्तिशाली सौर विस्फोटों ने पृथ्वी को गर्म करने में निर्णायक भूमिका निभाई होगी। उत्सर्जित ऊर्जा सरल अणुओं को जीवन के लिए आवश्यक डीएनए और आरएनए जैसे जटिल अणुओं में बदल देती है।

लगभग 4 अरब साल पहले, आज की तुलना में पृथ्वी को सूर्य से केवल 70% ऊर्जा प्राप्त होती थी। इसका मतलब है कि हमारे ग्रह होना चाहिए था। इसके बजाय, भूवैज्ञानिक साक्ष्य बताते हैं कि यह गर्म था और इसमें तरल पानी के महासागर थे। वैज्ञानिक इसे "फेयर यंग सन पैराडॉक्स" कहते हैं।

सूरज अभी भी ज्वालाएं और बड़े पैमाने पर इजेक्शन पैदा करता है, लेकिन वे पहले की तरह लगातार और तीव्र नहीं हैं। इसके अलावा, आज, जो हमें हमारे ग्रह तक पहुँचने वाली अधिकांश ऊर्जा से बचाता है। लेकिन हमारे युवा ग्रह का चुंबकीय क्षेत्र कमजोर था। वैज्ञानिकों की गणना से पता चलता है कि उस समय, अंतरिक्ष के मौसम के कण चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं की ओर यात्रा कर रहे थे, वातावरण में नाइट्रोजन के अणुओं की बहुतायत में पटक रहे थे, रसायन विज्ञान को बदल रहे थे और जीवन के लिए परिस्थितियों का निर्माण कर रहे थे।

वहीं, बहुत अधिक ऊर्जा युवा ग्रहों के लिए हानिकारक हो सकती है। अगर मैग्नेटोस्फीयर बहुत कमजोर है। इन प्रक्रियाओं को समझने से वैज्ञानिकों को यह निर्धारित करने में मदद मिलेगी कि कौन से तारे और कौन से ग्रह जीवन के अनुकूल हो सकते हैं।

सौर फ्लेयर्स- ये सूर्य के वातावरण में ऊर्जा रिलीज (प्रकाश, तापीय और गतिज) की प्रक्रियाएं हैं, जो अपनी शक्ति में अद्वितीय हैं। चमकएक तरह से या किसी अन्य ने सौर वातावरण की सभी परतों को कवर किया: फोटोस्फीयर, क्रोमोस्फीयर और सौर कोरोना। अवधि सौर फ्लेयर्सअक्सर कई मिनटों से अधिक नहीं होता है, और इस समय के दौरान जारी ऊर्जा की मात्रा टीएनटी समकक्ष में अरबों मेगाटन तक पहुंच सकती है। सौर फ्लेयर्स, एक नियम के रूप में, विपरीत चुंबकीय ध्रुवीयता के सनस्पॉट के संपर्क के बिंदुओं पर होते हैं, या अधिक सटीक रूप से, उत्तर और दक्षिण ध्रुवीयता के क्षेत्रों को अलग करने वाले चुंबकीय क्षेत्र की तटस्थ रेखा के पास। आवृत्ति और शक्ति सौर फ्लेयर्ससौर चक्र के चरण पर निर्भर करते हैं।

ऊर्जा सौर भड़कावखुद को कई रूपों में प्रकट करता है: विकिरण (ऑप्टिकल, पराबैंगनी, एक्स-रे और यहां तक ​​​​कि गामा) के रूप में, ऊर्जावान कणों (प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों) के रूप में, साथ ही हाइड्रोडायनामिक प्लाज्मा प्रवाह के रूप में। शक्ति प्रकोपअक्सर उनके द्वारा उत्पादित एक्स-रे की चमक से निर्धारित होता है। सबसे मजबूत सौर फ्लेयर्सएक्स-रे कक्षा X से संबंधित हैं। कक्षा M से संबंधित हैं सौर फ्लेयर्स, जिसकी विकिरण शक्ति 10 गुना कम है प्रकोपकक्षा X और कक्षा C - प्रकोपवर्ग एम फ्लेयर्स की तुलना में 10 गुना कम शक्ति के साथ। वर्तमान वर्गीकरण सौर फ्लेयर्समुख्य रूप से जीओईएस उपग्रहों से कई कृत्रिम पृथ्वी उपग्रहों के अवलोकन डेटा पर आधारित है।

एच-अल्फा लाइन में सौर ज्वालाओं का अवलोकन

सौर फ्लेयर्सअक्सर फ़िल्टर का उपयोग करके देखा जाता है जो कुल विकिरण प्रवाह से स्पेक्ट्रम के लाल क्षेत्र में स्थित हाइड्रोजन परमाणु की एच-अल्फ़ा रेखा को अलग करना संभव बनाता है। एच-अल्फ़ा लाइन में काम करने वाले टेलिस्कोप वर्तमान में अधिकांश ग्राउंड-आधारित सौर वेधशालाओं में स्थापित हैं, जिनमें से कुछ हर कुछ सेकंड में इस लाइन में सूर्य की तस्वीरें लेते हैं। ऐसी तस्वीर का एक उदाहरण इस पाठ के ऊपर दिखाई गई सूर्य की छवि है, जिसे बिग बीयर सोलर ऑब्जर्वेटरी में एच-अल्फा लाइन में लिया गया है। यह स्पष्ट रूप से लिम्बिक के दौरान एक सौर प्रमुखता की अस्वीकृति को दर्शाता है सौर भड़काव 10 अक्टूबर, 1971 मूवी (4.2 एमबी एमपीईजी) के दौरान रिकॉर्ड की गई प्रकोप, इस प्रक्रिया को गतिकी में दिखाता है।

एच-अल्फा लाइन में, तथाकथित दो-रिबन सोलर फ्लेयर्स, जब एक चमक के दौरान क्रोमोस्फीयर में दो विस्तारित उज्ज्वल विकिरण संरचनाएं बनती हैं, जो चुंबकीय क्षेत्र की तटस्थ रेखा (विपरीत ध्रुवीयता के सनस्पॉट के समूहों को अलग करने वाली रेखा) के साथ समानांतर रिबन के रूप में होती हैं। एक विशिष्ट उदाहरण डबल रिबन सौर भड़कना 7 अगस्त, 1972 की घटना को निम्नलिखित मूवी (2.2MB mpeg) में दिखाया गया है। यह बहुत प्रसिद्ध है चमक, जो अपोलो 16 (अप्रैल) और अपोलो 17 (दिसंबर) की उड़ानों के बीच हुआ, जो एक आदमी की चंद्रमा की अंतिम यात्रा थी। यदि उड़ान के समय की गणना में कोई त्रुटि हुई थी, और इस दौरान चालक दल में से एक चंद्रमा की सतह पर होगा प्रकोप, परिणाम अंतरिक्ष यात्रियों के लिए विनाशकारी होंगे। इसके बाद, इस संभावित स्थिति ने जेम्स मिकेनर (जेम्स मिचेनर) द्वारा शानदार काम "स्पेस" ("स्पेस") का आधार बनाया, जिसमें एक काल्पनिक अपोलो मिशन का वर्णन किया गया था, जिसने मजबूत से विकिरण के संपर्क में आने के कारण अपने चालक दल को खो दिया था। सौर भड़काव.

सौर फ्लेयर्स और चुंबकीय क्षेत्र

वर्तमान में, इसमें कोई संदेह नहीं है कि समझने की कुंजी सौर फ्लेयर्ससौर चुंबकीय क्षेत्र की संरचना और गतिशीलता में मांग की जानी चाहिए। यह ज्ञात है कि यदि सनस्पॉट के आसपास क्षेत्र की संरचना बहुत जटिल हो जाती है, तो बल की रेखाएं एक दूसरे के साथ फिर से जुड़ना शुरू कर सकती हैं, जिससे चुंबकीय ऊर्जा का तेजी से विमोचन होता है और चुंबकीय क्षेत्र से जुड़ी विद्युत धाराओं की ऊर्जा . विभिन्न भौतिक प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप, क्षेत्र की यह प्राथमिक ऊर्जा तब प्लाज्मा की तापीय ऊर्जा, तेज कणों की ऊर्जा और सौर चमक में देखी गई ऊर्जा के अन्य रूपों में परिवर्तित हो जाती है। इन प्रक्रियाओं का अध्ययन और कारणों की स्थापना सौर भड़काव, आधुनिक सौर भौतिकी की मुख्य समस्याओं में से एक है, जो अभी भी अंतिम उत्तर से दूर है।

6 सितंबर को, सूर्य पर दो शक्तिशाली ज्वालाएँ हुईं, और उनमें से दूसरी 2005 के बाद से 12 वर्षों में सबसे शक्तिशाली निकली। इस घटना के कारण पृथ्वी के दिन के समय रेडियो संचार और जीपीएस रिसेप्शन में गड़बड़ी हुई, जो लगभग एक घंटे तक चली।

हालांकि, मुख्य समस्याएं अभी भी आगे हैं।

सौर ज्वालाएं सौर प्लाज्मा में "जमे हुए" चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के पुन: संयोजन (पुन: संयोजन) के कारण सूर्य की सतह पर विनाशकारी घटनाएं हैं। किसी बिंदु पर, अत्यधिक मुड़ी हुई चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ टूट जाती हैं और एक नए विन्यास में फिर से जुड़ जाती हैं, जिससे भारी मात्रा में ऊर्जा निकलती है,

सौर वातावरण के निकटतम भागों के अतिरिक्त ताप का उत्पादन और आवेशित कणों के निकट-प्रकाश गति में त्वरण।

सौर प्लाज्मा विद्युत आवेशित कणों की एक गैस है और इसलिए इसका अपना चुंबकीय क्षेत्र होता है, और सौर चुंबकीय क्षेत्र और प्लाज्मा चुंबकीय क्षेत्र एक दूसरे के साथ समन्वित होते हैं। जब प्लाज्मा को सूर्य से निष्कासित किया जाता है, तो इसकी चुंबकीय रेखाओं के सिरे सतह से "जुड़े" रहते हैं। नतीजतन, चुंबकीय रेखाएं दृढ़ता से खींची जाती हैं, अंत में, वे तनाव से फट जाती हैं (एक लोचदार बैंड की तरह जो बहुत अधिक खींची गई है) और फिर से बंद हो जाती है, पहले से ही कम ऊर्जा वाले एक नए विन्यास का निर्माण करती है - वास्तव में, यह प्रक्रिया को रेखाओं का पुन: संयोजन कहा जाता है।चुंबकीय क्षेत्र।

सौर ज्वालाओं की तीव्रता के आधार पर, उन्हें वर्गीकृत किया जाता है, और इस मामले में हम सबसे शक्तिशाली ज्वालाओं - एक्स-क्लास के बारे में बात कर रहे हैं।

ऐसी चमक के दौरान निकलने वाली ऊर्जा अरबों मेगाटन हाइड्रोजन बमों के विस्फोट के बराबर होती है।

X2.2 के रूप में वर्गीकृत एक घटना सुबह 11:57 बजे हुई, और एक और भी शक्तिशाली घटना, X9.3, दोपहर 2:53 बजे, ठीक तीन घंटे बाद (वेबसाइट देखें) सौर एक्स-रे खगोल विज्ञान FIAN की प्रयोगशाला)

आधुनिक युग में दर्ज की गई सबसे मजबूत सौर चमक 4 नवंबर, 2003 को हुई थी, और इसे X28 के रूप में वर्गीकृत किया गया था (इसके परिणाम इतने भयावह नहीं थे, क्योंकि इजेक्शन सीधे पृथ्वी पर लक्षित नहीं था)।

सौर कोरोना से पदार्थ के शक्तिशाली इजेक्शन, तथाकथित कोरोनल मास इजेक्शन के साथ चरम सौर फ्लेयर्स भी हो सकते हैं। यह थोड़ी अलग घटना है, पृथ्वी के लिए यह अधिक और कम दोनों तरह के खतरे पैदा कर सकती है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि रिलीज सीधे हमारे ग्रह पर निर्देशित है या नहीं। लेकिन इन उत्सर्जन का प्रभाव 1-3 दिनों के बाद प्रभावित होता है। हम सैकड़ों किलोमीटर प्रति सेकंड की गति से उड़ने वाले अरबों टन पदार्थ के बारे में बात कर रहे हैं।

जब इजेक्टा हमारे ग्रह के आसपास के क्षेत्र में पहुंचता है, तो आवेशित कण इसके मैग्नेटोस्फीयर के साथ परस्पर क्रिया करना शुरू कर देते हैं, जिससे "अंतरिक्ष मौसम" बिगड़ जाता है। चुंबकीय रेखाओं के साथ गिरने वाले कण समशीतोष्ण अक्षांशों में अरोरा का कारण बनते हैं, चुंबकीय तूफान उपग्रहों के संचालन को बाधित करते हैं, पृथ्वी पर दूरसंचार उपकरण, रेडियो तरंग प्रसार की स्थिति बिगड़ती है, मौसम पर निर्भर लोग सिरदर्द से पीड़ित होते हैं।

पर्यवेक्षकों, विशेष रूप से उच्च अक्षांश क्षेत्रों में, सलाह दी जाती है कि वे आकाश पर नज़र रखें और आने वाले दिनों में विशेष रूप से राजसी अरोरल घटनाओं की तलाश करें।

इसके अलावा, सूर्य स्वयं अभी भी एक नया ध्यान दे सकता है और नए विस्फोटों में फूट सकता है। वही सनस्पॉट समूह जिसने बुधवार की ज्वाला का कारण बना - वैज्ञानिक इसे सक्रिय क्षेत्र 2673 के रूप में संदर्भित करते हैं - ने मंगलवार को एक मध्यम एम-क्लास फ्लेयर का उत्पादन किया जो कि अरोरा पैदा करने में भी सक्षम है।

हालाँकि, वर्तमान घटनाएँ तथाकथित कैरिंगटन घटना से बहुत दूर हैं - अवलोकनों के इतिहास में सबसे शक्तिशाली भू-चुंबकीय तूफान जो 1859 में प्रस्फुटित हुआ था। 28 अगस्त से 2 सितंबर तक सूर्य पर कई सनस्पॉट और फ्लेयर्स देखे गए। ब्रिटिश खगोलशास्त्री रिचर्ड कैरिंगटन ने 1 सितंबर को उनमें से सबसे शक्तिशाली का अवलोकन किया, जिसने संभवतः 18 घंटे के रिकॉर्ड समय में पृथ्वी पर एक बड़े कोरोनल मास इजेक्शन का कारण बना। दुर्भाग्य से, उस समय कोई आधुनिक उपकरण नहीं थे, लेकिन परिणाम इसके बिना भी सभी के लिए स्पष्ट थे -

भूमध्य रेखा के चारों ओर तीव्र अरोराओं से स्पार्कलिंग टेलीग्राफ तारों तक।

आश्चर्यजनक रूप से, वर्तमान घटनाएं सौर गतिविधि के स्तर में कमी की पृष्ठभूमि के खिलाफ हो रही हैं, जब प्राकृतिक 11 साल का चक्र पूरा हो जाता है, जब सनस्पॉट की संख्या कम हो जाती है। हालांकि, कई वैज्ञानिक याद दिलाते हैं कि यह कम गतिविधि की अवधि के दौरान ठीक है कि सबसे शक्तिशाली प्रकोप अक्सर होते हैं, अंत में, जैसा कि यह था।

एक साक्षात्कार में कहा, "वर्तमान घटनाओं के साथ तीव्र रेडियो उत्सर्जन था, जो संभावित कोरोनल मास इजेक्शन को इंगित करता है।" अमेरिकी वैज्ञानिकस्पेस वेदर प्रेडिक्शन सेंटर (एसडब्ल्यूपीसी) के रॉब स्टीनबर्ग। "हालांकि, हमें तब तक प्रतीक्षा करने की आवश्यकता है जब तक कि हमें इस घटना को कैप्चर करने वाली अतिरिक्त कोरोनग्राफ छवियां न मिलें। तभी अंतिम उत्तर दिया जा सकता है।

सूर्य के वातावरण में थर्मल, गतिज और प्रकाश ऊर्जा की शक्ति और शक्ति रिलीज में सौर फ्लेयर्स अद्वितीय हैं। सौर ज्वालाओं की अवधि केवल कुछ मिनटों से अधिक नहीं होती है, लेकिन भारी मात्रा में जारी ऊर्जा का पृथ्वी और हम पर सीधा प्रभाव पड़ता है।

सौर ज्वालाओं के परिणाम

सूर्य पर होने वाली ये प्रक्रियाएँ शक्तिशाली विस्फोट हैं जो सनस्पॉट के बड़े समूहों के पास बनते हैं। एक ज्वालामुखियों की ऊर्जा एक ज्वालामुखी की ऊर्जा से लगभग दस गुना अधिक होती है। उसी समय, सूर्य अपनी सतह से एक विशेष पदार्थ निकालता है, जिसमें आवेशित कण होते हैं। इसमें सुपरसोनिक गति है और, इंटरप्लेनेटरी स्पेस में चलते हुए, एक शॉक वेव बनाता है, जो हमारे ग्रह से टकराने पर चुंबकीय तूफान का कारण बनता है।

हम में से प्रत्येक सौर ज्वालाओं के लिए अलग तरह से प्रतिक्रिया करता है। बहुत से लोग उन्हें लगभग तुरंत "महसूस" करते हैं, अस्वस्थता, गंभीर सिरदर्द, हृदय प्रणाली में समस्याएं, साथ ही मनो-भावनात्मक पृष्ठभूमि का उल्लंघन: चिड़चिड़ापन, अतिसंवेदनशीलता और घबराहट। लोगों के दूसरे समूह में तथाकथित "विलंबित प्रतिक्रिया" होती है: वे अपनी घटना के 2-3 दिन बाद सौर ज्वालाओं पर प्रतिक्रिया करते हैं।

सौर ज्वालाएं सूर्य के वातावरण में ऊर्जा के विस्फोट हैं जिन पर लोग अलग-अलग तरह से प्रतिक्रिया करते हैं।

रक्तचाप में उछाल से पीड़ित बीमार और कमजोर लोग धूप में चमकने के लिए सबसे तेजी से प्रतिक्रिया करते हैं। यह ज्ञात है कि सौर गतिविधि के दिनों में, मानव कारक के कारण होने वाली दुर्घटनाओं और आपदाओं की संख्या बढ़ जाती है। तथ्य यह है कि धूप में चमकने से व्यक्ति का ध्यान कम हो जाता है और उसकी मस्तिष्क गतिविधि सुस्त हो जाती है।

सौर ज्वालाओं की भविष्यवाणी कैसे करें, और क्या वे मनुष्यों के लिए हानिकारक हैं?

सौर गतिविधि की तीव्रता में 28 दिनों का चक्र होता है, यह आंकड़ा अपनी धुरी के चारों ओर "गर्म तारे" के घूमने से संबंधित है। इस अवधि के दौरान, उच्च और निम्न क्रम के चक्रों का सबसे जटिल अंतर्संबंध होता है। यह तथ्य बताता है कि क्यों सौर ज्वालाएं और, परिणामस्वरूप, चुंबकीय तूफान अक्सर मार्च और अप्रैल के साथ-साथ सितंबर और अक्टूबर में होते हैं।

सौर गतिविधि लोगों की मानसिक क्षमताओं को प्रभावित करती है। जब सूर्य शांत होता है, तब रचनात्मक लोग उत्थान और प्रेरित महसूस करते हैं, और जब चमकदार चमक पैदा करता है, तो लोगों का ध्यान सुस्त हो जाता है, और वे उदास अवस्था में होते हैं, अवसाद के करीब होते हैं।

शोधकर्ताओं ने एक दिलचस्प तथ्य की खोज की है - यह पता चला है कि भूकंप, तूफान और टाइफून सौर ज्वालाओं के समय ही बनते हैं। इसलिए, ज्यादातर मामलों में, वैज्ञानिक सौर ज्वालाओं की आवृत्ति के आधार पर इन प्राकृतिक आपदाओं की भविष्यवाणी करते हैं।

मनुष्यों पर सौर ज्वालाओं के प्रभाव क्या हैं?

सौर ज्वालाओं के परिणामस्वरूप, पृथ्वी पर प्रकाशमान की गतिविधि के लिए निम्नलिखित प्रतिक्रिया देखी जाती है:

• - इन्फ्रासाउंड, जो उत्तरी रोशनी के क्षेत्रों में उच्च अक्षांशों पर होता है;
• - हमारे ग्रह के माइक्रोपल्सेशन, जो पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र में अल्पकालिक परिवर्तन हैं, वे मानव शरीर के काम को नकारात्मक रूप से प्रभावित करते हैं;
• सौर ज्वालाएं हमारे ग्रह की सतह तक पहुंचने वाली पराबैंगनी विकिरण की तीव्रता को बदल देती हैं।

सौर ज्वालाओं के लिए प्रकृति की ऐसी प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप, न केवल मनुष्यों के बायोरिएम्स, बल्कि पृथ्वी पर सभी जीवन भी बदल जाते हैं।

वर्तमान में, मानव शरीर और हमारे पूरे ग्रह पर सौर ज्वालाओं के प्रभाव के अध्ययन में कई शोध संस्थान, वेधशालाएं और प्रयोगशालाएं लगी हुई हैं। शायद सूर्य के व्यवहार का एक विस्तृत अध्ययन हमें इसके "आश्चर्य" को हमारे लाभ में बदलने में मदद करेगा।