Солнечная буря

Почему Солнце?

Солнце — сердце нашей системы, источник жизни и энергии. Но долгое время его тайны оставались недоступными: как нагревается его атмосфера до миллионов градусов? Что вызывает солнечные бури, угрожающие Земле? Ответы на эти вопросы дала миссия NASA «Паркер Солар Проуб» (Parker Solar Probe). Запущенный в 2018 году, зонд завершает свою эпопею в 2025 году, установив рекорды и переписав учебники астрофизики.

История: 60 лет пути к звезде
Идея отправить зонд к Солнцу появилась в 1958 году, но технологии того времени не позволяли создать аппарат, способный выжить в адской жаре. Прорыв произошел благодаря астрофизику Юджину Паркеру, который в 1958 году предсказал существование солнечного ветра — потока заряженных частиц, истекающих из короны. В 2017-м NASA впервые назвало миссию в честь еще живого ученого, а 12 августа 2018 года зонд стартовал с мыса Канаверал на ракете Delta IV Heavy.

Цели: Четыре главных вопроса 
1. Почему солнечная корона (внешняя атмосфера) в 300 раз горячее поверхности Солнца? 
2. Как ускоряется солнечный ветер до невероятных скоростей? 
3. Что вызывает корональные выбросы массы (CME) — гигантские облака плазмы, угрожающие Земле? 
4. Как защитить технологии от космической погоды?

Технологии: Щит против звезды

Чтобы приблизиться к Солнцу на 6,1 млн км (для сравнения: Меркурий в 10 раз дальше!), зонд нуждался в уникальной защите: 
- Тепловой экран: Углепластиковый щит диаметром 2,4 м и толщиной 11 см отражает 99% солнечного излучения, сохраняя приборы при 30°C, несмотря на внешнюю температуру до 1400°C. 
- Система охлаждения: Солнечные панели охлаждаются циркулирующей водой под давлением, предотвращая плавление. 
- Автономность: Аппарат сам корректирует положение, чтобы экран всегда был направлен к Солнцу.

Хроника миссии: От 2018 к 2025 
2018–2021: Первые рекорды 
- 2018: Старт и первые гравитационные маневры вокруг Венеры для сближения с Солнцем. 
- 2019: Первое погружение в солнечную корону. Зонд подтвердил, что магнитные «зигзаги» вблизи Солнца ускоряют частицы ветра. 
- 2021: Установлен рекорд скорости — 586 864 км/ч (достигнут за счет гравитации Солнца).

2022–2024: Прорывные открытия
- 2022: Обнаружена «пылевая пустыня» — область возле Солнца, где космическая пыль испаряется от жара. 
- 2023 Зафиксированы «нановспышки» — триллионы микроскопических взрывов, объясняющих нагрев короны. 
- 2024: Пролет через корональный выброс массы (CME). Данные показали, как магнитные вихри формируют опасные для Земли частицы.

Май 2025: Итоги и последние подвиги 
К маю 2025 года зонд совершил 23 из 24 запланированных сближений с Солнцем. Вот ключевые достижения: 
- Скорость: 735 000 км/ч (0,068% скорости света) — быстрее любого рукотворного объекта. 
- Рекордное сближение: 6,1 млн км от фотосферы. 
- Полярные исследования: В 2025 году аппарат изучил высокоширотные регионы, обнаружив «супербыстрый» солнечный ветер (до 1000 км/с), рождающийся в магнитных арках. 
- Выживание: Несмотря на радиационные повреждения датчиков, 90% систем остаются работоспособными.

Главные открытия
1. Разгадка тайны короны: Нановспышки, возникающие каждую секунду, нагревают корону до 1-2 млн °C. 
2. Солнечный ветер: «Быстрый» ветер рождается в корональных дырах, «медленный» — в стримерах (петлях плазмы). 
3. Космическая погода: Данные о CME помогли улучшить прогнозы геомагнитных бурь на 50%, защитив спутники и энергосети. 
4. Магнитные вихри: Вблизи Солнца обнаружены структуры, ускоряющие частицы подобно гигантским ускорителям.

Декабрь 2025: Финальный рывок к Солнцу
В декабре 2025 года зонд «Паркер» совершит свой 24-й и последний перигелий, приблизившись к Солнцу на 5,9 млн км— это расстояние равно всего 8 солнечным радиусам. На таком «близком» расстоянии аппарат окажется в эпицентре солнечной активности, где магнитные поля переплетаются, как нити в кипящем котле. Основная цель финального этапа — изучение магнитных пересоединений, процессов, которые высвобождают энергию, эквивалентную миллиардам водородных бомб за доли секунды. Эти данные помогут понять, почему солнечные вспышки иногда «промахиваются» мимо Земли, а иногда обрушиваются на нее с разрушительной силой.

После завершения маневра «Паркер» начнет медленное, но необратимое падение к Солнцу. К 2030 году он войдет в плотные слои короны, где его теплозащитный экран, рассчитанный на 1400°C, не выдержит температуры выше 2 млн°C. Аппарат испарится, став частью звезды, которую изучал.

Научное наследие: Что останется после «Паркера»?
К 2025 году миссия уже передала более 50 терабайт данных — этого хватит на десятилетия исследований. Вот ключевые направления, которые изменят науку: 
1. Моделирование звездной активности: Алгоритмы, обученные на данных «Паркера», используются для прогнозирования вспышек на других звездах, таких как TRAPPIST-1, где ищут следы жизни. 
2. Защита межпланетных миссий: Инженеры миссии Artemis (высадка на Луну) и Mars Colonization Program используют данные о солнечной радиации для улучшения защиты астронавтов. 
3. Энергетика будущего: Изучение нановспышек вдохновило эксперименты по управляемому термоядерному синтезу — ученые пытаются воссоздать «мини-Солнце» в лабораториях.

Космическая археология: Как «Паркер» изменил подход к исследованиям 
До «Паркера» изучение Солнца велось в основном с помощью телескопов и моделей. Эта миссия доказала, что прямые измерения вблизи звезды возможны. Теперь NASA и ESA разрабатывают зонды нового поколения: 
- Solaris (ESA, 2026): Изучит полярные регионы Солнца, используя технологии «Паркера» для выживания в радиационных поясах. 
- Helios Reborn (NASA, 2030): Зонд с искусственным интеллектом, способный автономно корректировать траекторию в реальном времени, избегая солнечных штормов.

Эпилог: Зачем мы это сделали?
Миссия «Паркер» стоила 1,5 млрд долларов — это меньше, чем бюджет фантастических блокбастеров о спасении Земли. Но ее ценность неизмерима. Она показала, что: 
- Человечество способно сотрудничать с природой, а не только бороться против нее. Даже Солнце, кажущееся врагом, можно сделать союзником, изучая его законы. 
- Наука — это приключение. Каждый день «Паркера» был квестом: от расшифровки сигналов до борьбы с космическими угрозами. 
- Звезды ближе, чем кажется. Через 100 лет данные «Паркера» могут стать основой для межзвездных двигателей, использующих солнечный ветер как парус.

Последние слова зонда 
Когда в 2030-х годах «Паркер» прекратит передачу сигналов, его последнее сообщение будет простым: набор координат и время последнего перигелия. Но для человечества это станет не точкой, а многоточием. Как написал один из инженеров миссии: «Мы не прощаемся со звездой. Мы говорим: “До встречи в следующих миссиях”».

*Статья подготовлена с использованием данных NASA, ESA и научных публикаций по состоянию на май 2025 года.

Хромосфера Солнца (выбросы плазмы, протуберанцы и солнечные вспышки)

По данным Института космических исследований РАН, с января по апрель 2025 года был зарегистрирован 21 день с магнитными бурями различной интенсивности.

Это в 2,5 раза превышает показатели аналогичного периода 2024 года, когда отмечалось всего 8 геомагнитных возмущений. Такие данные привел руководитель лаборатории солнечной астрономии Сергей Богачёв.

Основным фактором участившихся магнитных бурь стало появление множественных корональных дыр на Солнце — областей с пониженной температурой и плотностью плазмы.

Откройте для себя Вселенную! Присоединяйтесь к нашему сообществу в Telegram и будьте в курсе самых свежих новостей астрономии и космонавтики каждый день!

Эти образования, почти отсутствовавшие в 2024 году, создают мощные потоки солнечного ветра. Примечательно, что на фоне роста геомагнитных возмущений количество солнечных вспышек снизилось: зафиксировано всего 5 вспышек класса X против 8 в прошлом году, а активность класса М сократилась с 170 до 150 случаев.

Магнитные бури часто окружены мифами, будто они вызывают головные боли, бессонницу и даже инфаркты. Однако научные исследования не подтверждают прямого влияния геомагнитных возмущений на здоровье большинства людей. Хотя некоторые люди утверждают, что могут испытывать дискомфорт, это скорее связано с психосоматикой или совпадением, а не с непосредственным воздействием магнитного поля.

Реальная опасность магнитных бурь крайне мала и касается в основном технологических систем, таких как связь и навигация. Для здоровья человека они не представляют серьезной угрозы, если только речь не идет о космонавтах за пределами магнитосферы Земли.

Когда на Земле происходит магнитная буря из-за вспышки на Солнце, первым под солнечный удар попадает экипаж МКС. Чтобы защититься от чрезмерного излучения, космонавтам рекомендуют уходить в определённые отсеки станции, где снижается уровень радиации.

Специалисты ИКИ РАН продолжают круглосуточный мониторинг солнечной активности с помощью орбитальных обсерваторий и наземных телескопов.

Эти данные важны не только для прогнозирования возможного влияния на здоровье людей, но и для защиты космических аппаратов и энергетических систем от воздействия солнечных бурь. Особое внимание уделяется изучению природы корональных дыр и их долгосрочному влиянию на магнитосферу Земли.

Влияние на орбитальные космические аппараты

Мощные геомагнитные бури насыщают околоземное пространство потоками высокоэнергетических частиц, которые представляют серьезную угрозу для орбитальных аппаратов.

Эти частицы проникают сквозь защитные системы спутников, постепенно разрушая их электронные компоненты. Со временем это приводит к деградации солнечных панелей, сбоям в работе бортовых компьютеров и накоплению статического заряда, способного вывести из строя критически важные системы. Особенно страдают спутники на высоких орбитах, где отсутствует защитное влияние магнитосферы Земли.

Геомагнитные возмущения вызывают резкий нагрев и расширение верхних слоев атмосферы, что существенно изменяет условия работы низкоорбитальных спутников. Увеличение плотности атмосферы на больших высотах создает дополнительное аэродинамическое сопротивление, заставляя аппараты терять высоту и требовать частых коррекций орбиты.

В экстремальных случаях это может привести к неконтролируемому сходу спутников с орбиты. Кроме того, взаимодействие с разогретой атмосферой ускоряет эрозию внешних элементов конструкции, сокращая срок службы космических аппаратов.

Присоединяйся в наше сообщество в Telegram и будь в курсе самых свежих новостей астрономии и космонавтики каждый день!

Автор: Осипов Илья Александрович, лектор «Смоленского Планетария» имени Ю. А. Гагарина. (2022-2024)

Зарегистрирован новый солнечный удар по Земле. Пик пришёлся сегодня на 12 часов по московскому времени. В сторону Земли, по некоторым сведениям, ушло не менее 6 крупных выбросов массы. Предварительно к планете дошло пока четыре из них. Магнитная буря держится на уровне G4+ уже более 15 часов. Текущее значение составляет G4.7 (Kp=8.66), что всего на 0.3 балла ниже максимального уровня G5. Промежуточные пики пока были достигнуты ночью между 1 и 5 часами по московскому времени, когда вариации магнитного поля Земли впервые с 2005 года достигли уровня G5.

Шкала магнитных бурь с уровнем от низшего (G1) до высшего (G5) является официально признанной шкалой для классификации событий в магнитосфере Земли. Описание шкалы даёт для событий уровня G4 – G5 cледующие основные признаки:

Магнитные бури уровня G5
Воздействие на энергетические системы:
— возможны разрушения энергетических систем и повреждения трансформаторов
Воздействие на космические аппараты:
— обширный поверхностный заряд;
— проблемы с ориентацией;
— проблемы со связью и слежением за космическими кораблями.

Воздействие на наземные системы:
— токи через трубопроводы достигают сотен ампер;
— один или два дня невозможна высокочастотная связь во многих района;
— ухудшение точности спутниковых систем навигации;
— низкочастотная радио-навигация выходит из строя на несколько часов;
— полярные сияния видны вплоть до экватора.

Магнитные бури уровня G4
Воздействие на энергетические системы:
— возможны проблемы со стабильностью напряжения;
— частичные разрушения энергетических систем и отключение защитных систем.

Воздействие на космические аппараты:
— поверхностный заряд и проблемы слежения и ориентации, необходима коррекция
Воздействие на наземные системы:
— наведенные токи в трубопроводах требуют мер защиты;
— спорадическое прохождение ВЧ радиоволн;
— ухудшение спутниковой навигации на несколько часов;
— отказ низкочастотной радионавигации;
— полярные сияния видны до тропиков.

Конкретные последствия конкретных геомагнитных событий индивидуальны. В любом случае, берегите себя и здоровье. Органы чувств человека не способны непосредственно регистрировать переменное магнитное поле и оценить силу воздействия на организм. Доверяйте проверенной информации.

https://xras.ru/magnetic_storms.html