Сончевите бури се важни за формирањето на северното светло, познато и како Aurora Borealis, едно од највпечатливите природни феномени. Овој убав радијационен настан се појавува кога честичките од сончевиот ветер, забрзани од сончевите бури, взаимодействуваат со магнетното поле и атмосферата на Земјата.
Ова е како функционира:
Интеракција со магнетното поле
Кога сончевите честички (претежно протони и електрони) пристигнуваат на Земјата, тие ги следат линиите на магнетното поле кон половиот дел каде има помалку магнетизам и така можат да продрат во атмосферата.
Судири со атмосферски честички
Во поларните региони, сончевите јони се судираат со молекули на кислород или азот кои се дел од атмосферските гасови на Земјата. Овие судири резултираат во возбудена состојба на молекулите на гасот, што значи дека некои електрони во овие молекули кратко се менуваат на повисоки енергетски нивоа.
Издавање светлина
По кратко време, возбудените електрони во атмосферските молекули се враќаат на своето оригинално енергетско ниво, при што се наблюдува емисија на светлина. Во зависност од различните типови на гасови и височината на која се случил судирот; оваа светлина може да биде зелена, црвена, сина или виолетова. Особено, кислородот главно емитува зелено-црвени светла, додека азотот испушта сини-виолетови светла.
Визуелна презентација
Токму поради овие интеракции постои величествена светлосна приказна позната како Aurora Borealis која се случува на ноќното небо. Ова најчесто се случува околу поларните региони поради нивната близина до магнетските полови, но понекогаш за време на интензивни сончеви бури; може да се наблюдава и на пониски географски ширини.
Така, сончевата бура не само што иницира аурори, туку и влијае на нивната интензитет и регион во кој се појавуваат. Со набљудување на сончевите бури, можно е да се предвиди кога и каде точно аурорите ќе станат видливи.
Сончевите бури се интензивни појави на време во вселената кои произлегуваат од сложената интеракција помеѓу површината на Сонцето и опкружувачката плазма (магнетни полиња). Тие се манифестираат во различни форми како што се експлозии познати како коронални масени избаци (CME) и брз сончев ветер.
Следново открива како секој од овие феномени придонесува за сончева бура:
Сончеви експлозии
Сончевите експлозии се ненадејни, интензивни експлозии на површината на Сонцето кои испуштаат големи количини електромагнетна радијација вклучувајќи светлина, радиобранови и рентгенски зраци. Ова се случува кога магнетната енергија складирана во атмосферата на Сонцето ненадејно се ослободува. Понекогаш овие ерупции можат да траат само неколку минути до часови пред да стигнат до Земјата, што може да наруши радиокомунікациските системи или дури и да предизвика директна штета на сателитска опрема.
Коронални масивни исфрлања (CMEs)
CMEs се масивни облаци исполнети со електрично наелектризирани честички, кои се исфрлаат во вселената од сонцето. Тие можат да носат неколку милијарди тони коронален материјал додека патуваат со брзини од неколку стотици километри во секунда до неколку илјади километри во секунда. Откако ќе стигнат до Земјата, тие можат да предизвикаат геомагнетски бури кои создаваат електрични струи во атмосферата на Земјата и на нејзината површина, што доведува до колапс на електричните линии, како и прекини во комуникацијата и навигационите системи.
Зголемен сончев ветер и потоци честички
Сонцето постојано испушта електрично наелектризирани честички познати како сончев ветер во вселената. Со редовни промени во нивната густина или брзина, особено поврзани со CMEs, ефектите на магнетното поле на Земјата можат да се засилат, предизвикувајќи поголема геомагнетска активност.
Ефекти на вселенската времenska прогноза
Сите овие процеси заедно можат да влијаат на јоносферата и магнетното поле на Земјата, што пак произведува неколку ефекти на вселенската времеска прогноза, како што се аури, деформации на радиовидовите, опасности за астронаутите во вселената и потенцијални проблеми за терестричните електрични мрежи. Важно е да се следат и предвидуваат сончевите бури за да имаат минимален ефект.
Опасности од сончеви бури
Сончевите бури резултираат во различни исходи на Земјата, некои од кои се опасни особено за современата технологија и инфраструктура. Затоа, ќе видиме како сончевите бури можат да влијаат на нас.
Комуникациски системи или навигација
Силните сончеви ветрови можат да ги нарушат радиокомуникациите, како и GPS сигналите. Ова е особено клучно за воздушниот и морскиот транспорт, кога точните комуникации и навигација се витални за безбедноста.
Сателити
Сончевата активност може да го зголеми обемот на атмосферата околу Земјата, зголемувајќи ја отпорот на сателитите во ниска орбита, што може да доведе до промена на нивната орбита или дури и до согорување при повторното влегување во атмосферата. Покрај тоа, сончевите ветрови ги оштетуваат електрониката и соларните ќелии на сателитите.
Електрични мрежи
Најтешката можно последица од сончева бура е нејзиниот ефект врз електричните мрежи. Комбинацијата на магнетното поле на Земјата со сончевите честички, наречена геомагнетска бура, може да индуктира струја во големите електрични мрежи, што резултира во пренатрупаност на трансформатори и долготрајни исклучувања на струја.
Радиација
На високи географски ширини, на кои астронаутите престојуваат за време на летовите, постои зголемена радијација поради сончевата активност, што дополнително го зголемува ризикот од изложеност на радијација, барајќи посебни мерки за заштита на оние кои се изложени на такви услови.
Штетата од вселенска временска прогноза
Иако визуелно импресивни, аурорите можат да укажуваат на геофизички настан предизвикан од сончеви бури.
Иако екстремните сончеви бури не се случуваат доволно често, научниците и инженерите сè уште ги следат активностите на нашиот сончев сосед за да можат да предвидат ризици однапред, намалувајќи ги ако воопшто се случат.
На пример, NOAA's Space Weather Service има системи за рано предупредување насочени кон подготовка на луѓето за доаѓачките сончеви бури.
Веќе имало некои значајни инциденти поврзани со последиците од феномените на вселенската временска прогноза кои влијаат на Земјата, вклучувајќи оштетена инфраструктура и технологија. Еве неколку:
Квебек, Канада во 1989
Најпознатиот пример на штета од сончева бура се случи на 13 март 1989 година кога моќна сончева бура предизвика геомагнетска бура на Земјата. Како резултат, предизвика огромни струи во хидроелектричната станица Хидро-Квебек во Канада, што доведе до сериозни прекини на електричната енергија. За девет часа, повеќе од шест милиони луѓе останаа без електричен напојување.
Шведска во 2003
За време на една од најголемите сончеви бури некогаш забележани – бури на Хелоуин поради нивното случување во октомври 2003 година – шведските електрични мрежи доживеаја сериозни проблеми со трансформаторите, што доведе до прекини на електричната енергија и проблеми со преносот на мрежата.
Оштетување на сателити
Некои сателити биле уништени или неуспешни поради зголемување на сончевата активност со текот на времето. Таквите оштетувања вклучуваат прекини во комуникацијата, како и кратки споеви и електронски оштетувања од наелектризирани честички во вселената.
Влијание на воздушниот транспорт
Овие настани можат да влијаат на авијацијата, особено за поларните летови кои се соочуваат со повисоки нивоа на космичко зрачење, што ги прави поранливи на неуспеси во комуникацијата и навигацијата.
Иако ретки, таквите настани ја истакнуваат потребата за следење на активностите на сонцето, како и преземање на неопходни мерки за нашата критична инфраструктура, како што се гледа од одговорните засегнати страни низ нациите, кои имаат за цел да ги намалат можните идни влијанија, со што ги прават своите електрични мрежи и технички системи поотпорни.
Во 1859 година, се случи најголемата сончева бура некогаш забележана, позната како настанот Карингтон. Оваа многу силна магнетна бура беше пријавена и именувана од британскиот астроном Ричард Карингтон, кој виде огромни сончеви флејри.