Мог ли уникальный вояж в атмосфере Солнца знаменитой ныне кометы Lovedjoy породить всплески рентгеновского излучения, либо так или иначе повлиять на внутреннюю жизнь Солнца? Другими словами, если мы забросим на Солнце кусок вещества, то что в итоге произойдет? Будет вспышка, возрастет активность, или не будет вообще ничего.

Превосходную возможность провести этот смелый физический эксперимент предоставила нам комета Лавджой. При этом, само небесное тело не пострадало, а лишь подтаяло в милионноградусной солнечной короне. После солнечных ванн Лавджой сменила направление и купаясь в лучах славы, движется теперь по новой орбите. Что ж, оставим этот фрагмент межпланетного вещества в покое и проанализируем данные наблюдений.

Итак, по мере приближения к Солнцу, комета приобретает потенциальную энергию, за счет сил гравитации звезды. В перигелии орбиты Лавджой набирает скорость порядка 600 км/с и кинетическую энергию примерно 2 Кэв на протон. Содержание водорода при этом в ядре кометы небольшое, в ее составе куда более распространены тяжелые элементы, например, Fe (железо) или О (кислород). Если перевести имеющиеся 2 Кэв на протон в энергию теплового движения, то мы получим температуру порядка 20 МК, что в 10 раз превышает температуру солнечной короны. Для 20-ти миллионов кельвинов характерно собственное рентгеновское излучение, порождаемое тормозным механизмом, с сильными эмиссионными линиями таких элементов как Fe XXV, например.

16 декабря 2011 года. Прохождение кометы Lovejoy мимо Солнца. Данные обсерватории SDO в канале 171 Å

Подобное явление наблюдается в физике солнца, да и вообще в науке, впервые, поэтому все тайное сразу сделать явным вряд ли получится. На рисунке ниже представлена временная зависимость уровня рентгеновского излучения на момент максимального подлета Лавджой к Солнцу по данным спутников GOES:

На верхней панели показан уровень жесткого рентгеновского излучения. Вертикальным пунктиром отмечен интервал времени, когда комета находилась позади Солнца для земного наблюдателя. Внизу показано расстояние от Солнца до кометы в солнечных радиусах.

Итак, по данным GOES, никакого рентгеновского излучения от кометы не зафикисировано. Лишь немного вмешалась в общий фон рентгена активная область 1367, располагавшаяся на обратной стороне Солнца. Вероятно, масса ядра кометы все же достаточно мала, поэтому мала и плотность образующегося облака частиц, отсюда и отсутствие эффективного механизма преобразования кинетической энергии в нагрев электронов.

Отсутствие собственного рентгеновоскго излучения - один из первых выводов о физике процессов кометы вблизи Солнца. Имеющаяся база уникальных наблюдений присутствия инородного тела в атмосфере звезды может послужить ключом к решению многих вопросов физики плазмы и механизма нагрева короны. Например, очень занимательным представляется спиральность обычно прямого хвоста у кометы Лавджой, во время вояжа в солнечной короне (см. рис. выше).

Спиральность и колебания хвоста кометы Лавджой во время прохождения через солнечную корону. Данные STEREO-B в крайнем ультрафиолете (источник)

Что стало причиной потери ​​хвоста кометы в атмосфере Солнца, и дальнейшего его восстановления? Или, что еще непонятней, как вообще сумела выжить комета Лавджой? Вопросов еще множество.

По материалам англоязычного источника

9 февраля на Солнце космическая обсерватория SDO вновь наблюдала красочный корональный выброс, и как всегда, сделала это в превосходном качестве. Облако заряженных частиц не направлено к Земле, но может частично задеть Венеру (источник):

9 февраля 2012 года, корональный выброс на Солнце. Данные обсерватории SDO/AIA в разных длинах волн

Видео коронального выброса в трех каналах линии излучения AIA (крайний ультрафиолет):

Вот то, что достанется Венере. Видео коронографов Lasco C2/C3 станции SOHO:

27 явнаря 2012-го года, в 18-37 UT на Солнце произошла сильная вспышка рентгеновского класса X1.7, источником которой стала активная область AR1402.

В 24-м цикле солнечной активности это девятая по счету вспышка максимального класса "Х":

Сильные вспышки 24-го цикла солнечной активности (2011 - 2012)

Активная область 1402 не направлена к Земле, однако ускоренные протоны от нынешней вспышки уже достигли нашей планеты, вызвав умеренные возмущения (источник).

Помимо вспышки на волю вырвался корональный выброс, скорость которого, по оценкам, составила 2.5 км/с (источник).

Белые помехи, точки и черточки в конце этого видео и есть следы тех самых ускоренных частиц, уже прилетевших в нашу с вами земную атмоcферу.

Согласно прогнозам, облако заряженных частиц частично заденет Землю 30-31 января, вскользь пройдет по Марсу 1 февраля ,а также, уже 29-го января, напрямую ударит по космическому аппарату Ahead системы STEREO.

Текущее положение аппаратов STEREO. Исходя из направления движения коронального выброса, по данным коронографа LASCO C3, аппарат Ahead ждет встреча с облаком заряженных частиц.

23 января 2012 года в 03:59  UT на Солнце произошла вспышка рентгеновского класса М8.7 (источник):

19 января 2012 года в 16:05  UT на Солнце произошла вспышка рентгеновского класса М3.2 (источник):

Корональный выброс в настоящий момент движется к Земле, возможны сильные геомагнитные бури 21 января в 22:30 UT (+ / - 7 часов) (источник).

После своего запуска в 2002-м году и успешной работы в области физики Солнца, научная космическая станция RHESSI стала нуждаться в небольшом ремонте. Так как команда разработчиков готовится к 11-му году эксплуатации миссии, было решено омолодить детекторы RHESSI через процедуру "отжига". Дело в том, что германиевые детекторы космической станции со временем деградировали из-за радиационных повреждений от заряженных частиц. Прокаливание германия восстанавливает чувствительность и разрешение детекторов.

Начиная с 17 января 2012 года, под управлением с Земли, детекторы RHESSI будeт нагреваться от рабочей температуры ~ 100 К до температуры ~ 100 ° С (373 К). Время прокаливания при этой температуре составит 10 дней, после чего детекторы станции снова войдут в рабочую температуру. Вся процедура, как ожидают разработчики, займет около месяца. В течение этого периода времени, RHESSI не будет производить рентгеновские и гамма-наблюдения.

По информации Albert Shih (RHESSI Deputy Mission Scientist)

14 января 2012 года в 13:18  UT на Солнце произошла вспышка рентгеновского класса М1.4 (источник):

14 января 2012 года, вспышка М1.4 на Солнце. Данные обсерватории SDO/AIA в разных длинах волн

Вспышка стартует на 8-й секунде видео, полученного в канале с длиной волны 304 Å, прибором AIA космической обсерватрии SDO:

То, что наша Земля намного меньше Солнца - факт общеизвестный. Настолько общеизвестный  - в 109 раз, что об этом говорят, не задумываясь. А мы сегодня в нашем блоге по физике задумаемся над этими масштабами. Постараемся наглядно представить себе соотношение масштабов Земли и Солнца.

Солнце намного больше в диаметре, чем планеты.

Единственное, как вы можете видеть, космические тела уж слишком велики для воображения. Смотрите, насколько Земля меньше Солнца, а ведь на Земле - материки, на них города, в них дома, в которых уже совсем малые величины - люди.  Для наших дальнейших рассуждений мы всё пропорционально уменьшим в размерах, примерно так, как это получалось при помощи разных бутылочек у Алисы Льюиса Кэрола в его книге "Алиса в стране чудес".

Начнем, собственно, с Земли. Примем диаметр нашей планеты за диаметр горошины:

Земля размером с горох

Тогда, если Земля теперь горошина с диаметром 8 мм, то Солнце это:

D_ο = 109 · 8 = 872 мм ≈ 87 см

шар с диаметром D_ο = 87 сантиметров. Представьте себе немаленький надувной шар и рядом горошину. Вот это и будет Солнце с Землей. Но мы с вами также знаем ,что Солнце разогрето до гигантских для Земли температур, и при этом светило еще время от времени проявляет активность.

Представляете, что станет с горошиной, если наш надутый шар начнет кипеть и бросаться направо-налево раскаленным веществом. Нам нужно унести нашу горошину на безопасное расстояние. Собственно, Земля достаточно удалена от Солнца. Насколько? Давайте сравним, используя наше "гороховое" приближение.

Одна астрономическая единица (расстояние от Земли до Солнца) есть примерно 150 млн. км. Поэтому нашу горошину нужно отдалить от надувного шара на:

150 ·10⁶ км ------ х мм

12 700  км ------ 8 мм

х = 8 ·10^-3 · 150 · 10⁶/12 700 = 944 м

примерно на 1 км! Если учесть, что угловое разрешение человеческого глаза примерно 0.02 градуса, то мы с трудом сможем различить на километровом расстоянии наш шар-солнце, что уж говорить о горошине.

Однако, в реальности, если мы уже говорим о настоящих Солнце и Земле, солнечная активность, даже сквозь такое немалое расстояние, способна ощутимо влиять на земную жизнь, вызывая, время от времени, геомагнитные бури на нашей планете. Но не только лишь геомагнитные бури достаются Земле от Солнца. Солнечно-земные связи гораздо сложнее, чем рассмотренные нами сегодня "гороховые" приближения.

Продолжаются заметные всплески интенсивности излучения из активных областей. На этот раз вспышка с баллом С5.5 произошла 25 декабря 2011 года в 08:55 UT. Данные обсерватории SDO, инструмент AIA, длина волны 304 Å:

25 декабря 2011 года. Корональный выброс на Солнце . Данные обсерватории SDO/AIA в длине волны 304 Å

25 декабря 2011 года. Место вспышки класса С5.5 на Солнце (источник).

В настоящий момент уровень активности не снижается, следите за обновлениями!

UPD

Вспышка класса С8.4 произошла в 11:26:00 UT (источник)

UPD

Вспышка класса M4.0 произошла в 18:16:00 UT (источник)

Вспышка класса С7.7 произошла в 20:29:00 UT (источник)

UPD 26 декабря

Вспышка класса M1.5 произошла в 02:27:00 UT (источник)

Вспышка класса С5.7 произошла в 11:47:00 UT (источник)

Вспышка класса M2.3 произошла в 20:30:00 UT (источник)

Ниже на видео AIA 131 Å вспышка M2.3 в конце (начиная с 19-й секунды):

UPD 27 декабря

Вспышка класса С8.9 произошла в 04:22:00 UT (источник)

UPD 29 декабря

Вспышка класса M2 произошла в 13:50:00 UT

Вспышка класса M2 произошла в 21:51:00 UT

Вспышка класса M1.2 произошла в 03:09:00 UT

UPD 30 декабря

Вспышка класса M2.4 произошла в 13:15:00 UT

Вспышка стартует на 9-й секунде:

UPD 31 декабря

Вспышка класса M1.5 произошла в 16:26:00 UT и стала последней заметной вспышкой 2011-го года. Однако 24-й цикл активности продолжается. Следите за обновлениями рубрики.

После всплеска активности 7 декабря и относительного спокойствия, 24 декабря на Солнце наблюдался заметный корональный выброс, начавшийся примерно в 08-30 UT, и сопровождавшийся вспышкой рентгеновского класса С5.2 в 08-31 UT (источник):

24 декабря 2011 года. Корональный выброс и вспышка С5 на Солнце. Данные обсерватории SDO/AIA в длине волны 304 Å.

Видео, подготовленное на проекте helioviewer.org

UPD!

Второй корональный выброс! Через 4 часа после первого выброса, произошла вспышка С5 примерно в 12-30 UT , но уже на противоположной стороне солнечного лимба (края диска Солнца):

24 декабря 2011 года. Два корональных выброса и две вспышки С5 на Солнце за 4-часовой помежуток времени. Данные обсерватории SDO/AIA в длине волны 304 Å.

Второй корональный выброс на кадре SDO/AIA в канале с длиной волны 304 Å:

24 декабря 2011 года. Второй корональный выброс и вспышка С5 на Солнце за 4-часовой помежуток времени. Данные обсерватории SDO/AIA в длине волны 304 Å.