우리는 2012 년에 거대한 불꽃 놀이를 할 수있었습니다. 일부 예측에 따르면 태양주기 24의 태양 최대치가 2002-2003 년의 마지막 태양 최대치보다 훨씬 더 활기차게되었습니다 (모든 기록에서 X 급 플레어를 깨는 모든 기록을 기억하십니까?). 태양 물리학 자들은이 다음주기에 대해 이미 흥분하고 있으며 새로운 예측 방법이 잘 활용되고 있습니다. 하지만 걱정해야합니까?
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우리가 2012 년 마야 예언에 의해“세계의 종말”에 런닝 할 때 제시된 많은 종말 시나리오 중 하나에 따르면,이 시나리오는 실제로 일부 과학에 기초합니다. 또한, 11 년의 태양주기와 마야 달력에서 보이는 시간주기 사이에 어떤 상관 관계가있을 수 있습니다. 아마도이 고대 문명은 태양의 자기가 10 년마다 극성 변화를 겪는 방식을 이해했을까요? 또한, 성서와 같은 종교적 글은 우리가 많은 불과 유황을 포함하여 심판의 날이 예정되어 있다고 말합니다. 2012 년 12 월 21 일에 가장 가까운 스타가 살아서 구운 것 같습니다!
결론으로 넘어 가기 전에 한 걸음 물러서서 이것을 생각해보십시오. 2012 년에 세계가 끝나는 다양한 방법들과 마찬가지로, 태양이 거대한 지구에 해를 끼치는 태양 플레어를 발파 할 가능성은 그곳의 파멸 자들에게 매우 매력적입니다. 그러나 지구 지향 태양 플레어 이벤트 중에 실제로 어떤 일이 발생하는지 살펴 보겠습니다. 지구는 실제로 매우 잘 보호되어 있습니다. 일부 위성은 그렇지 않을 수도 있지만…
지구는 방사성이 높은 환경에서 진화했습니다. 태양은 자기 적으로 지배되는 표면에서 태양풍으로 고 에너지 입자를 지속적으로 발사합니다. 태양이 최대 일 때 (태양이 가장 활발한시기), 지구는 천억 히로시마 크기의 원자 폭탄의 에너지로 폭발의 배럴을 쳐다볼만큼 운이 좋지 않을 수 있습니다. 이 폭발은 태양 플레어로 알려져 있으며 그 영향으로 인해 지구에 문제가 발생할 수 있습니다.
지구 부작용을 살펴보기 전에 태양을보고 왜 11 년마다 그렇게 화를 내는지 간략하게 이해하겠습니다.
태양주기
무엇보다도 태양은 자연스러운 약 11 년의 주기로 순환합니다. 각주기의 수명 동안, 태양의 자기장 선은 태양 적도에서의 차동 회전에 의해 태양 체 주위로 드래그됩니다. 이것은 적도가 자극보다 빠르게 회전하고 있음을 의미합니다. 이것이 계속되면서 태양 플라즈마는 태양 주위의 자기장 선을 끌어 당겨 스트레스와 에너지 축적을 일으킨다 (이 그림은 사진입니다). 자기 에너지가 증가함에 따라 자속 형태로 꼬여서 표면으로 강제합니다. 이러한 꼬임은 높은 태양 활동 기간 동안 더 많아지는 관상 고리로 알려져 있습니다.
이곳은 태양 흑점이 들어온 곳입니다. 관상 고리가 계속 표면에 튀어 나오면 종종 태양 발자국이 종종 루프 발자국에 나타납니다. 관상 루프는 태양의 더 뜨거운 표면층 (광구와 발색단)을 옆으로 밀어 넣어 더 차가운 대류 영역을 노출시키는 효과가 있습니다 (태양 표면과 대기가 태양 내부보다 관상 가열 현상에 비해 더 높은 이유). . 자기 에너지가 축적됨에 따라 점점 더 많은 자속이 함께 작용할 것으로 기대할 수 있습니다. 자기 재 연결로 알려진 현상이 발생할 때입니다.
재 연결은 다양한 크기의 태양 플레어에 대한 트리거입니다. 이전에보고 된 바와 같이, "나노 플라 어"에서 "X- 클래스 플레어"에 이르는 태양 플레어는 매우 활기 넘치는 이벤트입니다. 물론 가장 큰 플레어는 1000 억 개의 원자 폭발에 충분한 에너지를 생성하지만이 거대한 수치가 당신을 걱정하게하지는 마십시오. 우선,이 플레어는 태양 표면 근처의 낮은 코로나에서 발생합니다. 거의 1 억 마일 떨어져 있습니다 (1AU). 지구는 폭발에 가까운 곳에 없습니다.
태양 자기장 라인이 막대한 양의 에너지를 방출함에 따라, 태양 플라즈마는 자기 환경 내에서 가속되고 제한된다 (태양 플라즈마는 양성자, 전자와 같은 과열 입자 및 헬륨 핵과 같은 일부 가벼운 요소). 플라즈마 입자가 상호 작용할 때, 조건이 올 바르면 X 선이 생성 될 수 있습니다. 브람스 트라 hl 가능합니다. (Bestsstrahlung은 하전 입자가 상호 작용할 때 발생하여 X- 선 방출을 일으 킵니다.) 이것은 X- 선 플레어를 생성 할 수 있습니다.
X-ray 태양 플레어 문제
X- 선 플레어의 가장 큰 문제는 X- 선이 빛의 속도로 움직일 때 발생하는 경고가 거의 없다는 것입니다 (2003 년 기록을 깨는 기록 중 하나는 왼쪽 사진). X 급 플레어의 X- 레이는 약 8 분 안에 지구에 도달합니다. X 선이 대기에 부딪히면 전리층이라고 불리는 최 외곽 층에 흡수됩니다. 이름에서 알 수 있듯이, 이것은 이온 (원자 핵 및 자유 전자)으로 가득 찬 매우 충전 된 반응성 환경입니다.
플레어와 같은 강력한 태양 사건 동안, 전리층의 D 및 E 영역 층에서 X- 선과 대기 가스 사이의 이온화 속도가 증가합니다. 이 층들에서 전자 생산이 갑자기 급증하고있다. 이러한 전자는 대기를 통한 전파 통과에 간섭을 일으켜 단파 무선 신호 (고주파 범위)를 흡수하여 전 세계 통신을 차단할 수 있습니다. 이 사건들은“갑자기 전리층 장애”(SID)로 알려져 있으며 높은 태양 활동 기간 동안 평범하게되었습니다. 흥미롭게도, SID 동안 전자 밀도의 증가는 VLF (Very Low Frequency) 전파의 전파를 증가시킵니다. 이는 과학자들이 태양에서 나오는 X- 선의 강도를 측정하는 데 사용하는 현상입니다.
관상 동맥 분비물?
X-ray 태양 플레어 방출은 이야기의 일부일뿐입니다. 조건이 올 바르면 플레어 부위에서 관상 동맥 배출 (CME)이 발생할 수 있습니다 (두 현상 모두 독립적으로 발생할 수 있음). CME는 X-ray의 전파보다 느리지 만 지구에 미치는 글로벌 영향은 더 문제가 될 수 있습니다. 그들은 빛의 속도로 여행 할 수는 없지만 여전히 빨리 여행합니다. 그들은 시간당 2 백만 마일 (320 만 km / hr)의 속도로 여행 할 수 있으며, 이는 몇 시간 안에 우리에게 도달 할 수 있음을 의미합니다.
우주 기상 예측에 많은 노력을 기울이고 있습니다. 지구-태양 라그랑지안 (Large-Sun Lagrangian)에서 지구와 태양 사이에 소수의 우주선이 있습니다 (L1) 태양풍의 에너지와 강도를 측정하기 위해 센서가 장착되어 있습니다. CME가 그 위치를 통과하면 에너지 입자와 행성 간 자기장 (IMF)을 직접 측정 할 수 있습니다. ACE (Advanced Composition Explorer)라는 하나의 미션이 L에 있습니다.1 과학자에게 CME의 접근에 대해 최대 1 시간의 통지를 제공합니다. ACE는 SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) 및 STEREO (Solar Terrestrial Relations Observatory)와 협력하여 LME를 통해 코로나에서 행성 간 공간으로 CME를 추적 할 수 있습니다.1 지구를 향하십시오. 이 태양 임무는 우주 기관에 지구 지향 CME에 대한 사전 통지를 제공하기 위해 적극적으로 협력하고 있습니다.
만약 CME가 지구에 도달한다면 어떨까요? 시작하려면 IMF의 자기 구성 (태양으로부터의)과 지구의 자기장 (자기권)에 달려 있습니다. 일반적으로, 두 자기장이 동일한 방향을 가리키는 극성과 정렬되면 CME가 자기권에 의해 반발 될 가능성이 높습니다. 이 경우 CME가 지구를 미끄러 져 이동하여 자기권에 약간의 압력과 왜곡이 발생하지만 문제없이 통과합니다. 그러나, 자기장 라인이 역 병렬 구성 인 경우 (즉, 반대 방향의 자기 극성), 자기권의 선단에서 자기 재 연결이 발생할 수있다.
이 경우 IMF와 자기권이 합쳐져 지구의 자기장과 태양의 자기장이 연결됩니다. 이것은 자연에서 가장 경외심을 불러 일으키는 이벤트 중 하나 인 오로라의 장면을 설정합니다.
Peril의 위성
CME 자기장이 지구의 지구와 연결됨에 따라 고 에너지 입자가 자기권에 주입됩니다. 태양풍 압력으로 인해 태양의 자기장 선이 지구 주위로 접 히고 지구 뒤를 휩쓸 것입니다. “dayside”에 주입 된 입자는 지구의 극지방으로 퍼져서 대기와 상호 작용하여 오로라처럼 빛을 생성합니다. 이 기간 동안 Van Allen 벨트는“충전식”상태가되어 지구 주위에 보호되지 않은 우주 비행사 및 차폐되지 않은 위성에 문제를 일으킬 수있는 지역을 만듭니다. 우주 비행사와 우주선에 발생할 수있는 피해에 대한 자세한 내용은 "화성에 장기 임무를위한 방사선 병, 세포 손상 및 증가 된 암 위험”및“새로운 트랜지스터로 인해 단계 공간 복사 문제가 발생할 수 있음.”
Van Allen 벨트의 방사선이 충분하지 않은 것처럼 위성은 팽창하는 대기의 위협에 굴복 할 수 있습니다. 예상 한 바와 같이 태양이 X- 선 및 CME로 지구를 강타하는 것처럼 불가피한 난방 및 대기의 전 세계 팽창이 가능해 위성 궤도 고도로 침입 할 수 있습니다. 선택하지 않으면 위성에 대한 에어로 브레이킹 효과로 인해 위성이 느려지고 고도가 떨어질 수 있습니다. Aerobraking은 우주 비행으로 광범위하게 사용되었습니다 수단 다른 행성 주위의 궤도에 삽입 될 때 우주선의 속도를 늦추기 위해 속도를 늦추면 대기권으로 다시 들어갈 수 있기 때문에 지구 궤도를 도는 위성에 악영향을 미칩니다.
우리는 너무 지상에 영향을 느낀다
위성이 최전선에 있지만, 대기로 들어오는 강력한 입자가 급격히 증가하면 지구에도 부정적인 영향을 줄 수 있습니다. 전리층에서 전자의 X- 선 생성으로 인해 일부 형태의 통신은 고르지 못하거나 모두 제거 될 수 있지만 이것이 일어날 수있는 것은 아닙니다. 특히, 위도가 높은 지역에서, "일렉트로 제트 (electrojet)"로 알려진 광대 한 전류는 이들 유입 입자에 의해 전리층을 통해 형성 될 수있다. 전류와 함께 자기장이옵니다. 태양 폭풍의 강도에 따라 여기에서 지상으로 전류가 유도되어 국가 전력망에 과부하가 걸릴 수 있습니다. 1989 년 3 월 13 일, 캐나다의 퀘벡 지역에서 600 만 명이 전력을 잃었습니다. 퀘벡은 엔지니어들이 문제 해결을 위해 노력하는 동안 9 시간 동안 마비되었습니다.
우리 태양이 킬러 플레어를 생산할 수 있습니까?
이에 대한 짧은 대답은“아니오”입니다.
더 긴 대답은 조금 더 복잡합니다. 우리를 직접 겨냥한 태양으로부터의 태양 플레어는 위성 손상 및 보호되지 않은 우주 비행사 및 정전으로 인한 부상과 같은 2 차 문제를 일으킬 수 있지만 플레어 자체는 2012 년이 아닌 지구를 파괴하기에 충분히 강력하지 않습니다. 먼 미래에 태양이 연료를 다 사용하고 붉은 거인으로 부풀어 오르면 지구상에서 인생에 나쁜시기가 될지 모르지만 우리는 그 일이 일어나기를 기다리는 데 수십억 년이 걸립니다. 여러 개의 X 클래스 플레어가 시작될 가능성이 있으며 순수한 불운으로 인해 일련의 CME 및 X 선 버스트에 타격을받을 수 있지만 아래의 자기권, 전리층 및 두꺼운 대기를 극복 할 수있는 강력한 솔루션은 없습니다.
"살인자"태양 플레어 있다 다른 별에서 관찰되었습니다. 2006 년 NASA의 스위프트 천문대는 135 광년 거리에서 가장 큰 항성 플레어를 보았습니다. 5 천만 에너지를 방출 한 것으로 추정 일조 만약 우리의 태양이 우리에게 그 에너지의 플레어로부터 X- 레이를 발사한다면, 원자 폭탄, II 페가시 플레어는 지구상의 대부분의 생명을 소멸시킬 것입니다. 그러나 우리 태양은 II 페 가시가 아닙니다. II 페 가시는 매우 가까운 궤도에 이진 파트너가있는 폭력적인 적색 거성입니다. 이진 파트너와의 중력 적 상호 작용으로 알려져 있으며 II Pegasi가 붉은 거인이라는 사실은이 활기찬 플레어 이벤트의 근본 원인입니다.
최후의 심판은 지구를 죽일 수있는 근원으로 태양을 지적하지만, 우리 태양이 매우 안정적인 별이라는 사실은 여전히 남아 있습니다. 이진 파트너 (II 페 가시와 같은)가 없으며 예측 가능한주기 (약 11 년)가 있으며 태양이 거대한 지구 지향적 인 플레어를 통해 과거에 대량 멸종 사건에 기여했다는 증거는 없습니다. 매우 큰 태양 플레어 (1859 Carrington 백색광 플레어 등)가 관찰되었지만… 우리는 여전히 여기 있습니다.
또 다른 비틀기에서, 태양 물리학 자들은 결핍 이 과학자들은 24 번째 태양주기가 시작될 때 태양 활동을 시작하여 일부 과학자들이 우리가 또 다른 Maunder의 최소값과“작은 빙하기”의 직전에있을 것이라고 추측했습니다. 이것은 NASA 태양 물리학 자의 2006 년 예측에서이주기가“두기”가 될 것이라는 것과는 대조적이다.
이것은 우리가 태양 플레어 사건을 예측할 때 갈 길이 멀다는 결론을 이끌어냅니다. 우주 일기 예보가 개선되고 있지만, 태양주기가 얼마나 활발해 질지 확실하게 말할 정도로 태양을 정확하게 읽을 수있을 때까지 몇 년이 될 것입니다. 따라서 예언, 예측 또는 신화에 관계없이 지구가 지구에 맞을 것이라고 말할 물리적 방법은 없습니다 어떤 큰 플레어가 우리를 때 리더라도 멸종 사건이되지는 않을 것입니다. 예, 위성이 손상되어 GPS 손실 (예 : 힘 예를 들어 항공 교통 관제 방해) 또는 국가 전력망은 오로라 일렉트로 제트에 압도 될 수 있지만 그보다 더 극단적 인 것은 없습니다.
하지만이 문제를 피하기 위해, 종말론 자들은 이제 큰 태양 플레어를 알려줍니다. 의지 지구의 지 자기장이 약화되고 역전되는 것처럼 우리를 때리십시오. CME의 폐허로부터 보호받지 못하고 있습니다. 2012 년에 이런 일이 일어나지 않는 이유는 자체 기사에 합당합니다. 다음 2012 년 기사를 살펴보십시오.2012 : 지자기 역전 없음“.
주요 이미지 크레딧 : MIT (초신성 시뮬레이션), NASA / JPL (EUV의 태양 광 활성 지역). 효과와 편집 : 나 자신.
