Солнечные бури 101: что доктор Ричард Фишер хочет, чтобы вы знали о космической погоде и повседневных технологиях

Вашингтон, округ Колумбия. Источник.

Возможно, вы представляете Солнце как неподвижный золотой диск. Вблизи оно никогда не стоит на месте. Оно постоянно выбрасывает заряженные частицы и магнитные поля во всех направлениях. Когда этот поток достигает Земли, мы называем его космической погодой. Доктор Ричард Фишер хорошо знает эту область. Он много лет руководил исследованиями в области гелиофизики в NASA. В интервью для проекта Space Weather Living History он рассказывает, как солнечная активность формирует наш мир.

Интервью входит в бесплатный образовательный комплект для шестого по двенадцатый класс и старше. В него входят аудиофайл MPEG размером 21,85 МБ, расшифровка на 29,23 КБ и краткая биография. Материалы соответствуют стандартам NGSS ESS3, PS1 и PS2. Они также отражают основные идеи гелиофизики. Солнце — это активная магнитная звезда из плазмы. Оно является основным источником света и энергии для Земли. И оно постоянно меняется.

Одна часть Солнца, которая восхищает Фишера, — это корона, внешняя атмосфера, которая во время полного затмения выглядит как мягкое белое гало. Вот вам загадка. Корона намного горячее поверхности Солнца. Температура поверхности около 10 000 градусов по Фаренгейту, а корона достигает миллионов градусов. Как такое возможно? Фишер указывает на магнитные поля. Плазма бурлит под поверхностью, скручивая и растягивая линии магнитного поля Солнца. Когда эти линии пересоединяются, они высвобождают огромную энергию в виде солнечных вспышек и корональных выбросов массы.

Одиночный корональный выброс массы может выбросить в космос миллиарды тонн плазмы. Если это облако движется к Земле, оно встречает магнитосферу, магнитный пузырь вокруг нашей планеты. Удар вызывает геомагнитную бурю. Полярные сияния — это визуальная вершина таких бурь. То же самое событие может влиять на спутники, радиосвязь, сигналы GPS и электросети. Это взаимодействие дает исследователям вескую причину так внимательно следить за Солнцем.

Вспомним событие Кэррингтона 1859 года. Мощная солнечная буря вызвала такие яркие полярные сияния, что люди вблизи экватора могли читать ночью. Телеграфные станции потрескивали от энергии. Сегодня буря такого масштаба стала бы серьезным испытанием для современных сетей. Ученые изучают подобные исторические бури, чтобы улучшить прогнозы и заранее предупреждать инфраструктуру.

Текущие миссии NASA служат технологической основой для объяснений Фишера. Обсерватория солнечной динамики наблюдает магнитное поле и корону Солнца в мельчайших деталях. Два аппарата STEREO следят за корональными выбросами массы с двух разных углов, создавая трехмерную картину движения этих структур. Миссия Magnetospheric Multiscale, известная как MMS, изучает магнитное пересоединение вблизи Земли. Каждая миссия добавляет часть к головоломке.

Особенность интервью Living History заключается в человеческом факторе. Фишер рассказывает о долгих периодах исследований, неожиданностях в данных и волнении, когда теория становится ясной. Расшифровка позволяет внимательно читать текст, а примеры миссий связаны с такими школьными темами, как «Земля и деятельность человека» и «Движение и устойчивость». Это первоисточник, который делает сложную науку понятной.

Космическая погода важна для всех, кто пользуется спутниками, навигацией или электричеством. Это касается большинства из нас. Космонавты работают с учетом космической погоды. Энергетические компании планируют работу с учетом геомагнитных бурь. Инженеры создают спутники, способные их пережить. Понимание Солнца — это практический навык. Записанный разговор с Фишером запечатлевает ключевую главу в истории NASA. Он также приглашает следующее поколение слушать, учиться и открывать, на что способна звезда. Услышав его историю, вы почувствуете, что дневной свет стал немного живее.