za_neptunie (za_neptunie) wrote,
za_neptunie
za_neptunie

Оценки частоты супервспышек на Солнце



  Солнечные супервспышки называют одной из главных угроз будущего человеческой цивилизации наряду с близкими сверхновыми, гамма-всплесками, падениями астероидов (комет) и извержениями супервулканов. Актуальность этой проблемы возрастает по мере увеличения зависимости цивилизации от электроэнергии и электронных устройств. Кроме того звездные вспышки являются одним из основных объяснений отсутствия жизни у наиболее распространенного типа звезд в галактике – красных карликов. В недавней публикации в Архив.орг приводятся последние исследования по статистике супервспышек у звезд солнечного типа.

   Вспышки на Солнце тщательно отслеживаются с помощью космических аппаратов в последние четыре десятилетия. Так в работе 2012 года приводится статистика зарегистрированных вспышек за 37 лет (с 1975 по 2011 годы) с помощью метеорологических геостационарных спутников серии GOES. Из 338 тысяч зарегистрированных вспышек только 248 принадлежит к максимальному Х-классу:



  Энергия Х-вспышек сравнима с взрывом около одного миллиарда мегатонных ядерных бомб, что примерно в 400 раз превышает энергию, выделившуюся от падения кометы Леви-Шумейкера на Юпитер в 1994 году. Для сравнения ядерный арсенал человечества в 20 веке в максимуме достигал около 50 тысяч мегатонн. Подобные вспышки регистрирует (через 13 месяцев после их зарождения на Солнце) даже самый удаленный зонд – “Вояджер-1“.

   Cчитается, что самая мощная солнечная вспышка в космическую эру была зарегистрирована 4 ноября 2003 года:




  Точную её энергию оценить не удалось, так как регистрирующие датчики на спутнике GOES оказались засвеченными. Вспышка произошла вблизи видимого края Солнца, поэтому она оказала слабое влияние на наземные энергосистемы:



 Меньше повезло со вспышкой 6 марта 1989 года (пятое место по спутниковым наблюдениям – класс Х15), которая вызвала 13 марта 1989 года мощную геомагнитную бурю. Последствиями этого шторма стало отключение электричества для миллионов жителей Канады в Монреале и окрестностей Квебека. Электрические сети севера США едва выдержали электромагнитный удар. По всему миру прерывалась радиосвязь и разливалось полярное сияние.

   Ещё более крупные события наблюдались в докосмическую эру: отмечаются масштабные перебои со связью в 1921 и 1859 годах. Позже изучение ледяных кернов Гренландии и Антарктиды показало, что событие 1859 года могло быть сильнейшим с 1561 года, а геомагнитный шторм 1989 года стал одним из нескольких подобных событий 20 века:




 Позже обнаружение события 1859 года в ледяных кернах было подвергнуто сомнению.

   Из более древних событий отмечается событие 774-775 года. Событие характеризуется резким увеличением содержания углерода-14 в древесных кольцах по всему миру (Япония, Германия, Россия, США, Новая Зеландия). Кроме того на это же время приходится избыток бериллия-10 в ледяных кернах Антарктиды. Данное событие находится среди 20 сильнейших событий, обнаруженных в ледяных кернах и древесных кольцах за последние 10 тысяч лет. Менее сильное событие отмечено в 993-994 годах. Кроме того обращается внимание на очень мощное событие около 5480 года до нашей эры.

   Другие работы связывают очень мощные вспышки на Солнце с периодическими массовыми вымираниями (раз в несколько десятков миллионов лет). Растущий интерес к исследованиям Солнца иллюстрирует быстрый рост диаметров солнечных телескопов.  Крупнейший нынешний солнечный телескоп построен в 1961 году в Аризоне (диаметр зеркала 161 см, обсерватория Китт Пик). Но в настоящее время строится два более крупных солнечных телескопа: в Китае (диаметр 180 см) и на Гаваях (диаметр 424 см). И это не предел, в Китае планируется создание 8-метрового солнечного телескопа:





 Изучение звезд похожих на Солнце позволяет многократно увеличить количество информации о супервспышах. Так телескоп Кеплер за 4 года пронаблюдал около 100 тысяч желтых карликов главной последовательности. В работе 2012 года сообщается об обнаружении 365 супервспышек у 148 звезд при анализе фотометрии Кеплера для 83 тысяч звезд за первые 120 суток наблюдений. В работе 2013 года исследовалась фотометрия уже за 500 суток. В ней было найдено 1547 супервспышек у 279 G-карликов. Эти данные показали, что у звезд солнечного типа (период вращения больше 10 суток и температура поверхности 5600-6000 Кельвинов) частота супервспышек с энергиями 1034-1035 эрг составляет раз в 800-5000 лет (энергия типичных вспышек на Солнце  1029-1032 эрг). Значительная часть обнаруженных супервспышек пришлась на очень активные звезды G-типа, у которых супервспышки происходят каждые 10 суток (57 супервспышек за 500 суток наблюдений). Среди звезд солнечного типа у наиболее активных звезд супервспышки происходили раз в 100 суток. Данные звезды характеризовались огромными пятнами (превышающие по площади в 10 раз самые большие солнечные пятна на Солнце). Самые мощные из обнаруженных вспышек обладают энергиями в 1036 эрг:







  Ещё одна работа 2016 года проанализировала высокочастотные данные телескопа Кеплер (интервал между наблюдениями не 30 минут, а 1 минута). В данном режиме наблюдалось 1547 звезд солнечного типа. У них было найдено 187 вспышек, которые наблюдались у 23 звезд (энерговыделение от 2×1032 до 8×1035 эрг). Самые сильные вспышки отличались большей длительностью:



  В будущем предстоит уточнение частоты солнечных вспышек, так как характеристики звезд, которые наблюдались телескопом Кеплер известны достаточно плохо. Так среди обнаруженных звезд солнечного типа с супервспышками находится система Кеплер-96 с оцениваемым возрастом 2.3 миллиарда лет. У данной звезды было обнаружено 3 супервспышки, самая мощная из которых обладала энерговыделением в 1.81×1035 ergs. Детальная спектроскопия проведена лишь для нескольких тысяч звезд с обнаруженными планетными кандидатами, расстояние до большинства звезд известно лишь приблизительно. В настоящее время поиск двойников Солнца только начинается. Так на недавней конференции в докладе Jhon Yana Galarza из университета Сан Паулу сообщается о поиске солнечных двойников в звездных каталогах. Миссия спутника Гиппарха позволила выделить около сотни таких звезд. Первый релиз данных телескопа Gaia добавил ещё 468 кандидатов в такие звезды. Эти звезды были выбраны по цвету (согласно каталогам 2MASS и Тихо) и абсолютной светимости (из параллаксов Gaia). В целом же звезды солнечного типа, которые наблюдались телескопом Кеплер характеризуются значительно более высокой активностью, что в конечно счете стало одной из причин, почему в ходе этой космической миссии не удалось найти настоящие аналоги Земли у G-звезд:



   Поэтому не исключено, что более тщательные исследования в будущем покажут, что супевспышки у аналогов Солнца встречаются не раз в несколько тысяч лет, а раз в несколько десятков тысяч лет.

     Ожидается, что более мощные супервспышки (энерговыделение в 1037-1038 эрг) случаются у звезд солнечного типа раз в несколько десятков миллионов лет и могут стать причиной периодических вымираний. Подобные вспышки были зарегистрированы у нескольких звезд спектральных типов
G и F:





Tags: астрономия, биологическое вымирание, статистика, телескоп Кеплер
Subscribe
promo za_neptunie july 10, 2014 20:36 8
Buy for 30 tokens
Число постов в блоге перевалило за сотню, поэтому я решил систематизировать их по различным тематиками. Это поможет мне и моим читателям быстрее находить в блоге интересную информацию. Последнее обновление от 4 августа 2014 года Венера Новая книга о Венере Венера-Экспресс готовится к…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 7 comments