Странное Солнце-3

Астрология в Красноярске

Странное Солнце – в астро-странные годы и дни?

На главную страницу

Буралков А.А.

Странные люди, странные мысли
Странными тенями странно повисли...
Странное Солнце над странной Землею...
Странные реки со странной водою...
Странности бродят по странному свету!
………………………………………………
Словно идем мы к оконечности света,
Или к оконечности тьмы?

1. Космические аппараты слежения за Солнцем.

2. Астрокарты запуска спутников слежения за Солнцем.

3. Результаты работы спутников слежения за Солнцем.

4. Прогноз солнечного шторма на 22 сентября 2012 г. и действительность.

5. Астрологические обстоятельства Солнечной активности в 2012 году.

6. Странные объекты вокруг Солнца.

7. О «конце света» 21.12.2012 г.

8. Эзотерики о событиях 21.12.2012 г.

3. Результаты работы спутников слежения за Солнцем. Все перечисленные выше космические аппараты для изучения Солнца и солнечно-земных связей позволили получить новые данные о нашем светиле и его влиянии на нашу планету, космической погоде.

Эти сведения поступают в различные учреждения и организации США и мира. В Америке таким учреждением является Национальное управление океанических и атмосферных исследований (National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA). Это федеральное ведомство, созданное в 1970 году, входит в структуру Министерства торговли США (Department of Commerce).

NOAA занимается различными видами метеорологических и геодезических исследований и прогнозов для США, изучением мирового океана и атмосферы, предупреждает население о возможных разрушительных природных катастрофах. В ведении NOAA находятся Национальная служба по исследованию океана (National Ocean Survey) со своими исследовательскими станциями в г. Норфолке, штат Виргиния, и г. Сиэтле, штат Вашингтон; Национальная метеорологическая служба (National Weather Service, NWS) и Национальная служба по определению морских рыбных ресурсов (National Marine Fisheries Service, NMFS) со штаб-квартирой в г. Роквилле, штат Мэриленд.

Наиболее интересным для нас в составе NWS является один из его девяти Национальных центров по прогнозам окружающей среды (National Centers for Environmental Prediction, NCEP) – Центр прогнозирования космической погоды (Space Weather Prediction Center, SWPC). Он обеспечивает мониторинг в реальном времени и прогнозирование солнечных и геофизических явлений, которые оказывают воздействие на различные технические системы – спутники, электрические сети, коммуникацию и навигацию. SWPC, делясь своими данными, является основным центром предупреждения для Международной службы космической погоды (International Space Environment Service). Сайт SWPC (http://www.swpc.noaa.gov/ (бывший www.sec.noaa.gov. ) – один из наиболее полных и общепризнанных мировых источников информации о космической погоде. Основные данные и прогнозы космической погоде за различные годы, начиная с 1966 г., выложены на анонимном FTP-сервере SWPC (http://www.swpc.noaa.gov/ftpmenu/plots.html) в архивированном виде.

На главной странице сайта приведены зависимости потоков рентгеновского излучения, протонов и электронов, значения межпланетного магнитного поля по данным спутников GOES, а также Кр-индекса.

Для понимания приводимых на сайте данных о космической погоде нужно вернуться к описанию нашего светила. Согласно описанию из Википедии, Солнце – это центральная и единственная звезда нашей Солнечной системы, вокруг которой обращаются другие ее объекты: планеты и их спутники, карликовые планеты и их спутники, астероиды, метеороиды, кометы и космическая пыль. Масса Солнца составляет 99,8 % от суммарной массы всей Солнечной системы. Солнечное излучение поддерживает жизнь на Земле (фотоны необходимы для начальных стадий процесса фотосинтеза), определяет климат. Солнце состоит из водорода (~73 % от массы и ~92 % от объёма), гелия (~25 % от массы и ~7 % от объёма) и следующих, входящих в его состав в малых концентрациях, элементов: железа, никеля, кислорода, азота, кремния, серы, магния, углерода, неона, кальция и хрома.

По спектральной классификации Солнце относится к типу G2V («жёлтый карлик»). Температура поверхности Солнца достигает 6000 K, поэтому Солнце светит почти белым светом, но из-за более сильного рассеяния и поглощения коротковолновой части спектра атмосферой Земли прямой свет Солнца у поверхности нашей планеты приобретает некоторый жёлтый оттенок.

В нашей галактике Млечный Путь насчитывается свыше 100 миллионов звёзд класса G2. При этом 85 % звёзд нашей галактики – это звёзды, менее яркие, чем Солнце (в большинстве своём это красные карлики, находящиеся в конце своего цикла эволюции). Как и все звёзды главной последовательности, Солнце вырабатывает энергию путём термоядерного синтеза гелия из водорода.

Солнце находится на расстоянии около 26 000 световых лет от центра Млечного Пути и вращается вокруг него, делая один оборот примерно за 225-250 миллионов лет. Орбитальная скорость Солнца равна 217 км/с – таким образом, оно проходит один световой год за 1400 земных лет, а одну астрономическую единицу за 8 земных суток.

В настоящее время Солнце находится во внутреннем крае Рукава Ориона нашей Галактики, между Рукавом Персея и Рукавом Стрельца, в так называемом «Местном межзвёздном облаке» – области повышенной плотности, расположенной, в свою очередь, в имеющем меньшую плотность «Местном пузыре» – зоне рассеянного высокотемпературного межзвёздного газа. Из звёзд, принадлежащих 50 самым близким звёздным системам в пределах 17 световых лет, известным в настоящее время, Солнце является четвёртой по яркости звездой (его абсолютная звёздная величина +4,83m).

Расположение Солнца в нашей Галактике

Солнце обладает сильным магнитным полем, напряжённость которого меняется со временем и которое меняет направление приблизительно каждые 11 лет, во время солнечного максимума. Вариации магнитного поля Солнца вызывают разнообразные эффекты, совокупность которых называется солнечной активностью и включает в себя такие явления, как солнечные пятна, солнечные вспышки, вариации солнечного ветра и т. д., а на Земле вызывает полярные сияния в высоких и средних широтах и геомагнитные бури, которые негативно сказываются на работе средств связи, средств передачи электроэнергии, а также негативно воздействует на живые организмы (вызывают головную боль и плохое самочувствие у людей, чувствительных к магнитным бурям). Предполагается, что солнечная активность играла большую роль в формировании и развитии Солнечной системы. Она также оказывает влияние на структуру земной атмосферы.

Комплекс явлений, вызванных генерацией сильных магнитных полей на Солнце, называют солнечной активностью. Эти поля проявляются в фотосфере как солнечные пятна и вызывают такие явления, как солнечные вспышки, генерацию потоков ускоренных частиц, изменения в уровнях электромагнитного излучения Солнца в различных диапазонах, корональные выбросы массы, возмущения солнечного ветра, вариации потоков галактических космических лучей (Форбуш-эффект) и т.д.

С солнечной активностью связаны также вариации геомагнитной активности (в том числе и магнитные бури), которые являются следствием достигающих Земли возмущений межпланетной среды, вызванных, в свою очередь, активными явлениями на Солнце.

Одним из наиболее распространённых показателей уровня солнечной активности является число Вольфа, связанное с количеством солнечных пятен на видимой полусфере Солнца. Общий уровень солнечной активности меняется с характерным периодом, примерно равным 11,2 года (так называемый «цикл солнечной активности» или «одиннадцатилетний цикл»). Этот 11-летний период выдерживается неточно и в XX веке был ближе к 10 годам, а за последние 300 лет варьировался примерно от 7 до 17 лет. Циклам солнечной активности принято приписывать последовательные номера, начиная от условно выбранного первого цикла, максимум которого был в 1761 году. В 2000 году наблюдался максимум 23-го цикла солнечной активности. Ныне Солнце приближается к максимуму 24-го цикла активности.

Существуют также вариации солнечной активности большей длительности –22, 44, 55, 80, 110, 210, 420 лет.

С периодом в 11 лет происходит и изменение полярности («переполюсовка») магнитного поля Солнца. Развитие активной области начинается с усиления магнитного поля в фотосфере, что приводит к появлению более ярких участков – факелов, где температура примерно на 300 К выше среднего значения для фотосферы Солнца в 6000 К. Дальнейшее усиление магнитного поля приводит к появлению пятен.

Сначала появляются одиночные пятна, затем из них возникает целая биполярная группа, в которой выделят два больших пятна – одно на западном, другое – на восточном краю группы, которые образуют два полюса одного магнита. Большинство таких групп обычно исчезают через 1-2 суток. Но некоторые растут, развиваются и часто объединяются, образуя сложные структуры. Солнечные пятна могут быть больше в диаметре, чем Земля. Они формируются за несколько дней и обычно исчезают за неделю. Но некоторые большие пятна могут сохраняться в течение месяца. Пятна являются источниками солнечных вспышек, выбросов плазмы и протонов с высокой энергией, которые вместе образуют солнечные бури.

Из всех «выстрелов» опасны только те, которые происходят по центру солнечного диска и направлены в сторону Земли, а потоки плазмы, которые проходят мимо нашей планеты или задевают ее лишь краем, практически не заметны.

Эти бури могут наносить ущерб землянам разными способами. К их числу относятся:

1. Солнечные вспышки – относительно небольшие взрывы, порождающие излучение. Они вызывают скрытое радиопоглощение в так называемом D-слое (на высоте 60-90 км) земной ионосферы, интерферируя с сигналами спутниковой системы навигации GPS и коротковолновыми приемниками. Вспышки также ударяют в верхние слои атмосферы, раздувая ее и увеличивая трение спутников, в результате чего, те теряют высоту и могут упасть на Землю. Так погибли американская орбитальная станция «Skylab» и советский «Салют-6». В июле 2000 года во время очень большой магнитной бури был потерян японский спутник «Аsko».

2. Корональные выбросы массы – гигантские пузыри плазмы, которые, если Земля оказывается на их пути, индуцируют сильные электрические токи в протяженных линиях связи, воздушных ЛЭП, кабелях и силовых трансформаторах, особенно сверхвысокого напряжения (от 330 до 1150 кВ переменного тока), в магистральных трубопроводах и рельсах железных дорог.

3. Протонные ливни – солнечные потоки обладающих высокой энергией протонов, которые иногда сопровождают солнечные вспышки и корональные выбросы массы. Они оказывают сильное воздействие на радиоэлектронную аппаратуру, могут повредить данные в компьютерных сетях, а космонавты и пассажиры.

Рассмотрим чуть подробнее эти понятия.

Солнечной вспышкой называется взрывной процесс выделения энергии (световой, тепловой и кинетической) в атмосфере Солнца. Вспышки, так или иначе, охватывают все слои солнечной атмосферы: фотосферу, хромосферу и корону Солнца. Необходимо иметь в виду, что солнечные вспышки и корональные выбросы массы являются различными и независимыми явлениями солнечной активности.

Продолжительность импульсной фазы солнечных вспышек обычно не превышает нескольких минут, а количество энергии, высвобождаемой за это время, может достигать миллиарды мегатонн в тротиловом эквиваленте. Энергию вспышки традиционно определяют в видимом диапазоне электромагнитных волн по произведению площади свечения в линии излучения водорода, характеризующей нагрев нижней хромосферы, на яркость этого свечения, связанную с мощностью источника.

В последние годы часто используют также классификацию, основанную на патрульных однородных измерениях на серии искусственных спутников Земли (ИСЗ), главным образом GOES, амплитуды теплового рентгеновского всплеска в диапазоне энергий 0,5-10 кэВ (с длиной волны 0,5-8 ангстрем). По этой классификации солнечной вспышке присваивается балл – обозначение из латинской буквы и индекса за ней. Буквой может быть A, B, C, M или X в зависимости от величины достигнутого вспышкой пика интенсивности рентгеновского излучения:

Таблица 1

Буква	Интенсивность в пике (Вт/м2)
A	меньше 10–7
B	от 1,0·10–7 до 10–6
C	от 1,0·10–6 до 10–5
M	от 1,0·10–5 до 10–4
X	больше 10–4

Индекс уточняет значение интенсивности вспышки и может быть от 1,0 до 9,9 для букв A, B, C, M и более — для буквы X. Так, например, вспышка 12 февраля 2010 года балла M8.3 соответствует пиковой интенсивности 8,3·10–5 Вт/м2. Самой мощной (по состоянию на 2010 год) зарегистрированной с 1976 года вспышке, произошедшей 4 ноября 2003 года, был присвоен балл X28, таким образом, интенсивность ее рентгеновского излучения в пике составляла 28·10–4 Вт/м2. Регистрация рентгеновского излучения Солнца, так как оно полностью поглощается атмосферой Земли, стала возможной, начиная с первого запуска КА «Спутник-2» с соответствующей аппаратурой, поэтому данные об интенсивности рентгеновского излучения солнечных вспышек до 1957 года отсутствуют.

Измерения в разных диапазонах длин волн отражают разные процессы во вспышках. Поэтому корреляция между двумя индексами вспышечной активности существует только в статистическом смысле, так для отдельных событий один индекс может быть высоким, а второй низким и наоборот.

Солнечные вспышки, как правило, происходят в местах взаимодействия солнечных пятен противоположной магнитной полярности или, более точно, вблизи нейтральной линии магнитного поля, разделяющей области северной и южной полярности. Частота и мощность солнечных вспышек зависят от фазы солнечного цикла.

Солнечные вспышки имеют прикладное значение, например, при исследовании элементного состава поверхности небесного тела с разреженной атмосферой или при её отсутствии, выступая в роли возбудителя рентгеновского излучения для рентгенофлуоресцентных спектрометров, установленных на борту космических аппаратов.

Корональный выброс массы (coronal mass ejection, CME) – выброс вещества из солнечной короны. Наблюдение корональных выбросов массы с поверхности Земли затруднено. Первое наблюдение корональных выбросов в видимом диапазоне длин волн было выполнено в начале 1970-х годов с помощью коронографа, установленного на седьмой орбитальной солнечной обсерватории. Так как затмевающий диск коронографа вырезает из поля зрения прибора яркий диск Солнца, то наблюдения источника коронального выброса на поверхности Солнца с помощью коронографа оказываются невозможным, и предположения о возможном его источнике делаются на основе наблюдений другими приборами в других диапазонах волн. Эта принципиальная трудность приводит к тому, что по наблюдениям со спутника вблизи Земли в ряде случаев оказывается невозможным определить направление движения выброса: движется ли он к Земле или от Земли. Для преодоления этой трудности в настоящее время используется пара КА проекта STEREO, которые разведены на большие углы по орбите Земли.

В отличие от солнечных вспышек, во время которых магнитная энергия, накопленная в активных областях на Солнце, реализуется в основном в виде электромагнитного излучения, во время корональных выбросов массы эта энергия расходуется на ускорение огромных масс вещества. Солнечные вспышки и корональные выбросы являются независимыми процессами. Выброс включает в себя плазму, состоящую в основном из электронов и протонов наряду с небольшим количеством более тяжёлых элементов – гелия, кислорода, железа и других.

Влияие Некоторые ионы часто имеют более низкие состояния ионизации (например, однократно ионизованные атомы гелия), чем окружающая спокойная плазма короны, что указывает на то, что значительная часть массы выброса может быть ускорена из областей с более низкой температурой, то есть с уровня хромосферы. Характерной особенностью выброса является то, что общая топология выброса имеет форму гигантской петли, оба или одно основание которой закреплены за солнечную атмосферу, а магнитное поле в выбросе, как правило, выше, чем в спокойном солнечном ветре, и представляет собой скрученные в жгут магнитные силовые линии.

Различают также корональный выброс в межпланетном пространстве (interplanetary coronal mass ejection, ICME). Одной из разновидностью такого выброса является магнитное облако. Когда выброс достигает Земли, он может оказать сильное влияние на её магнитосферу, вызывая различные эффекты космической погоды. Среди возможных эффектов – полярные сияния, магнитные бури, нарушения в работе электрооборудования, ухудшение условий распространения радиоволн.

Для характеристики силы магнитных бурь используют специальные индексы-коэффициенты: K-индекс, Kp-индекс и G-индекс.

K-индекс – это отклонение магнитного поля Земли от нормы в течение трехчасового интервала. Индекс был введен в 1938 г. и представляет собой значения от 0 до 9 для каждого трехчасового интервала (0-3, 3-6, 6-9 и т. д.) мирового времени.

Kp-индекс – это планетарный индекс, который вычисляется как среднее значение К-индексов, определенных на 13 геомагнитых обсерваториях, расположенных между 44 и 60 градусами северной и южной геомагнитных широт. Его диапазон также от 0 до 9.

G-индекс – пятибалльная шкала силы магнитных бурь, которая была введена NOAA в ноябре 1999 года. G-индекс характеризует интенсивность геомагнитного шторма по воздействию вариаций магнитного поля Земли на людей, животных, электротехнику, связь, навигацию и т. д. По этой шкале магнитные бури подразделяются на уровни от G1 (слабые бури) до G5 (экстремально сильные бури). G-индекс соответствует Kp минус 4; т.е. G1 соответствует Kp = 5, G2 – Kp = 6, G5 – Kp = 9. (http://www.swpc.noaa.gov/NOAAscales/index.html#GeomagneticStorms)

При магнитных бурях уровня G5, или при индексе Kp = 9, (экстремально сильные бури) возможны серьезные нарушения работы («развал») энергетических систем и повреждения силовых трансформаторов; на КА возникает обширный поверхностный заряд, появляются проблемы с ориентацией, связью и слежением за космическими кораблями; в наземных системах токи через трубопроводы достигают сотен ампер, во многих районах один или два дня невозможна высокочастотная связь, ухудшается точность спутниковых систем навигации, низкочастотная радионавигация выходит из строя на несколько часов, полярные сияния видны вплоть до экватора. За 11-летний цикл активности Солнца возникает от 4 до 6 бурь уровня G5 (в среднем 1 буря за 2-3 года).

При магнитных бурях уровня G4, или при индексе Kp = 8 (очень сильные бури) возможны проблемы со стабильностью напряжения, происходят частичные разрушения энергетических систем и отключение систем противоаварийной автоматики и релейной защиты; на КА возникает поверхностный заряд, появляются проблемы слежения и ориентации, необходима коррекция; наведенные токи в трубопроводах требуют мер защиты, наблюдается спорадическое прохождение ВЧ радиоволн, на несколько часов ухудшается спутниковая навигация, происходит отказ низкочастотной радионавигации, а полярные сияния видны до тропиков. За 11-летний цикл активности Солнца происходит около 100 бурь уровня G4 (в среднем 1 буря за 1.5-2 месяца; приблизительно 60 штормовых дней за 11 лет).

При магнитных бурях уровня G3, или при индексе Kp = 7 (сильные бури) происходят отклонения напряжения в энергосистемах, ложные срабатывания противоаварийной автоматики и релейной защиты и обильное выделение газа в системе охлаждения силовых масляных трансформаторов; на элементах КА появляется поверхностный заряд, увеличивается снос аппаратов с орбиты, возникают проблемы ориентации; наблюдаются перерывы в спутниковой навигации и проблемы низкочастотной радионавигации, прерывания ВЧ радиосвязи, полярные сияния видны до средних широт. За 11-летний цикл активности Солнца происходит около 200 бурь уровня G3 (в среднем 1 буря каждые 2-3 недели; приблизительно 130 штормовых дней за 11 лет).

Магнитные бури уровня G2, или с индексом Kp = 6 (умеренные бури) воздействие на энергетические системы, расположенные на высоких широтах; необходимы корректирующие действия на КА с центров управления, орбитальный снос КА отличается от прогнозируемого; ухудшается распространения ВЧ радиоволн на высоких широтах, а полярные сияния видны до широты 50 градусов. За 11-летний цикл активности Солнца происходит около 600 бурь уровня G2 (в среднем 1 буря в неделю; приблизительно 360 штормовых дней за 11 лет).

Магнитные бури уровня G1, или при индексе Kp = 5, (слабые бури) в энергетических системах наблюдаются слабые флуктуации; происходят небольшие отклонения в работе систем управления КА; полярные сияния видны на высоких широтах (до 60 градусов). За 11-летний цикл активности Солнца происходит около 1700 бурь уровня G1 (в среднем 1 буря за 2-3 дня; приблизительно 600 штормовых дней за 11 лет).

Интенсивность геомагнитных бурь имеет несимметричный по времени характер развития: в среднем фаза нарастания возмущения (главная фаза бури) составляет около 7 часов, а фаза возвращения к исходному состоянию (фаза восстановления) – около 3 суток.

Интенсивность геомагнитной бури помимо индекса Kp описывается и индексом Dst. С ростом интенсивности бури индекс Dst уменьшается. Так, умеренные бури характеризуются Dst от -50 до -100 нТл, сильные от -100 до -200 нТл и экстремальные ниже -200 нТл.

Dst-индекс представляет собой осесимметричную относительно геомагнитного диполя компоненту возмущенного магнитного поля и определяется на основе измерений магнитного поля на четырех приэкваториальных станциях: Сан-Хуан, Херманус, Какиока, Гонолулу. На каждой станции для каждого часа мирового времени определяется величина возмущения магнитного поля, связанного с состоянием межпланетной среды. Для этого по формуле:

D(T) = H(T) – Hbase(T) – Sq(T),

из горизонтальной компоненты магнитного поля, измеряемого на каждой станции вдоль меридиана (H компонента), исключаются вековые вариации геомагнитного поля (Hbase) и солнечно-суточная вариация Sq, порожденная ионосферной двухвихревой токовой системой, расположенной в окрестности полуденного меридиана. Dst определяется как среднее по долготе обсерваторий возмущение, приведенное к экватору.

Мощнейшей геомагнитной бурей за всю историю наблюдений была геомагнитная буря 1859 года («событие Кэррингтона»), однако инструментальных данных о ней нет.

За последние 25 лет XX столетия (1976-2000 годы) было зарегистрировано 798 магнитных бурь с Dst ниже -50 нТл, а за последние 55 лет (с 1 января 1957 года по 25 сентября 2011 года) наиболее сильными бурями с Dst ниже -400 нТл были события 13 сентября 1957 года (Dst = -427 нТл), 11 февраля 1958 (Dst = -426 нТл), 15 июля 1959 (-429 нТл), 13 марта 1989 (-589 нТл) и 20 ноября 2003 (-472 нТл).

Новый 24-й цикл отмечается серьезным ростом Солнечной активности. Об этом говорят изображения Солнца в ультрафиолетовом спектре за последние пять лет, в 2007-2012 годах и число дней без пятен на нем.

Динамика числа дней без пятен (Spotless Days) на Солнце такова: 2009 г. – 260 дней (71 %); 2010 – 51 день (14 %); 2011 – 2 дня (<1 %), 2012 – 0 дней (0 %).

Особенно частыми сильные вспышки класса Х стали в 2011 и 2012 годах. Сведения о них приведены в табл. 2, где указаны область вспышек на Солнце и московское время их начала, максимума и окончания.

Таблица 2

Самая сильная из этих вспышек, происшедшая в первой декаде августа 2011 года, представлена и на графиках изменения рентгеновского излучения Солнца (Вт/м2) и Кр индекса. Первый график описывает вспышечную активность Солнца, а второй – силу магнитных бурь.

На сайте американского Центра прогнозирования космической погоды SWPC (http://www.swpc.noaa.gov/ftpmenu/plots.html) приводятся графики изменения различных параметров Солнечной активности – интенсивности потоков протонов (Proton Flux) и электронов (Electron Flux), параллельной компоненты магнитного поля (parallel component of the magnetic field) Hp со спутников GOES, Kp индекса. Эти показателей приводятся на графиках как по отдельности, так и все вместе. В частности, для периода 6-8 августа 2011 года последний график представлен ниже.

Лучше всего для анализа рассматривать графики изменения различных параметров Солнечной активности по отдельности, а для составления общей картины космической погоды – сводный график со всеми компонентами.

Автор стихов эпиграфа - Svetochkab http://lyrik.33b.ru/gedicht105338.html и его продолжения в последних двух строках - БАА.