Вспышки

Наиболее мощным проявлением солнечной активности, сопровождающим появление пятен в фотосфере, являются солнечные вспышки, оказывающие воздействие на всю солнечную систему.

Впервые вспышка, чрезвычайно мощная и яркая, была зарегистрирована в интегральном свете 1 сентября 1859 г.

Вспышки являются источником очень мощной энергии. Так, большая солнечная вспышка выделяет энергии 10³² эрг, что в 100 раз больше тепловой энергии, которая может быть получена при сжигании всех земных запасов углеводородного сырья. Однако мощность вспышки составляет всего несколько сотых долей процента общего излучения Солнца. Даже самая грандиозная вспышка не может увеличить светимость Солнца.

Вспышку можно наблюдать в интегральном свете как резкое и внезапное увеличение яркости некоторой области солнечной поверхности вблизи группы солнечных пятен. Обычно же вспышки наблюдают в свете хромосферных спектральных линий, поэтому раньше и употребляли термин "хромосферные вспышки" для обозначения этого процесса. Вспышки являются чрезвычайно сложным явлением, протекающим неожиданно и сильно возмущающим внешнюю атмосферу Солнца. Обычно вспышечный процесс начинается с внезапного появления одной или нескольких ярких точек, из которых затем образуются более яркие узлы. Следующий этап развития вспышки характеризуется быстрым, течение нескольких минут, нарастанием яркости, очень коротким (меньше 1 мин) периодом максимальной яркости и сравнительно медленным возвращением интенсивности к нормальному уровню. Небольшая вспышка развивается в течение 5-10 мин, самые мощные - несколько часов. Наиболее крупные вспышки ярче невозмущенной хромосферы почти в 25 раз. Вспышки возникают и развиваются на сравнительно небольшой площади размером меньше 1 тыс. км².

Вспышки представляют собой сгущения и сжатия хромосферной плазмы, в которых плотность в 100-1 тыс. раз превосходит плотность окружающей хромосферы.

Можно, в принципе, представить образование вспышек как результат сжатия газа в области взаимодействия между возрастающими магнитными полями. Возникающая при этом плазменная турбулентность может приводить к внезапному ускорению частиц. В процессе развития активной области иногда возникают ситуации, при которых возможна быстрая перестройка ("перезамыкание") магнитных полей. Эта перестройка вызывает вспышки, сопровождаемые сложными движениями ионизированного газа, его свечением, ускорением частиц и т. д. Мощная вспышка -это катаклизм межпланетного масштаба. За время развития вспышки в объёме примерно 10²⁹ см³ выделяется колоссальная энергия, сравнимая со взрывом около 1 млн. мегатонных водородных бомб. Энергия вспышки сопровождается мощным излучением в ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах. Часть энергии вспышки освобождается в виде кинетической энергии выбросов вещества, движущегося в короне и межпланетном пространстве со скоростями до 1 тыс. км/сек. В ходе вспышки возникают потоки частиц высоких энергий - электронов, протонов, ядер более тяжелых элементов, мягких космических лучей.

Как ни замечательны проявления вспышки в видимом спектре, они не сравнимы с тем, что наблюдается в радиодиапазоне. Во время вспышек внезапно возникают так называемые большие всплески радиоизлучения. Масштабы этих явлений более чем грандиозны. На несколько минут радиоизлучение на метровых волнах возрастает в миллионы, а иногда и в десятки миллионов раз. Обычно большие всплески сначала возникают на более коротких волнах. Вследствие особенности законов распространения радиоволн в плазме более короткие волны выходят из более глубоких слоев короны. Следовательно, источник больших всплесков сперва находится во внутренних слоях короны. С течением времени излучение также резко возрастает и на более длинных волнах.

Изучение вспышек имеет большое практическое значение. Оки оказывают сильное воздействие на ионосферу, вызывают геомагнитные бури, прерывают радиосвязь, работу радионавигационных приборов, бортовых ЭВМ и т. д. Ионизирующее излучение сильных вспышек повышает радиационную опасность для космонавтов, поэтому перед очередным космическим полетом у гелиофизиков запрашивают прогноз вспышечной активности, которая, кстати, сильно влияет на биосферу Земли.