Корональные выбросы массы

Корональный выброс массы по измерениям на космическом аппарате(Протуберанец) SOHO (2001 год). Тёмно-синий круг в центре — экран коронографа, белый — контур Солнца.

Корональный выброс массы 31-го августа 2012

Корональный выброс массы (англ. coronal mass ejection, сокр. CME) — выброс вещества из солнечной короны. Наблюдение корональных выбросов массы с поверхности Земли затруднено. По-видимому, 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 (англ.). 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 космических аппаратов 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. Корональные выбросы массы, которые возможно наблюдать только вне солнечного диска (вне затмевающего диска коронографа), часто сопоставляют с солнечными вспышками, которые наблюдаются на солнечном диске. Так как такое сопоставление неоднозначно, то существует 2 точки зрения о связи этих явлений. Согласно более ранней точке зрения, корональные выбросы массы и солнечные вспышки являются разными проявлениями одного и того же процесса. Согласно второй точке зрения, эти явления могут иметь общий источник энергии, и если накопленной в источнике энергии достаточно на реализацию 2 явлений, они возникают в близких по времени и пространству интервалах. Однако существует ряд наблюдений, когда корональные выбросы массы регистрируются без каких либо явлений на солнечном диске, в том числе и без солнечных вспышек..

Выброс включает в себя плазму, состоящую в основном из электронов и протонов наряду с небольшим количеством более тяжёлых элементов — гелия, кислорода, железа и других. 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 (англ. interplanetary coronal mass ejection, сокр. ICME). Одной из разновидностей 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.

См. также

• Геомагнитная буря 1859 года
• Форбуш-эффект

Литература

• Brueckner G. E. The Behaviour of the Outer Solar Corona (3R_☉ to 10R_☉ during a Large Solar Flare Observed from OSO-7 in White Light (англ.) // Gordon Newkirk Jr. (ed.), Coronal Disturbances, IAU Symposium no. 57, held at Surfers Paradise, Queensland, Australia, 7—11 September, 1973, pp. 333—334, Reidel, Dordrecht; Boston. — 1974.
• Rainer Schwenn. Space Weather: The Solar Perspective (англ.) // Living Rev. Solar Phys. (англ.), 3, (2006), 2. [Онлайн-статья]. — 2006—2010.
• Корональные выбросы массы. Энциклопедия Солнца. Лаборатория рентгеновской астрономии Солнца, ФИАН (ТЕСИС).