Как узнать, направляется ли CME в сторону Земли и время ее прибытия?

В начальный момент времени солнечной вспышки или извержения нити, неизвестно, имеется ли связанный с этим направленный в сторону Земли корональный выброс массы (CME). В этой статье рассматриваются методы определения направления выброса корональной массы и времени его прибытия на Землю.

1. Использование монитора протонного потока

На сайте есть график "Первичные солнечные протоны > 10MeV". Во время огромных взрывов на Солнце может начаться радиационный шторм. В экстремальных ситуациях солнечные протоны высокой энергии попадают в космос и могут перемещатся со скоростями близкими к скорости света. Это первичные частицы, которые приходят на Землю. Если происходит радиационный солнечный шторм, мы очень быстро узнаем об этом, как и о том, связано ли данное событие с выбросом корональной массы или нет. Однако это не идеальный способ для определения направления выброса корональной массы, поскольку эти частицы, как правило следуют по спирали Паркера. При солнечном радиационном шторме, может случиться так, что имеющийся выброс корональной массы направлен в противоположную от Земли сторону. Это бывает часто, если происходящие события распологаются в районе западной оконечности видимого солнечного диска.

Solar radiation storm

2. Использование изображений коронографа SOHO/LASCO

Лучший способ определения направления выброса корональной массы, - рассмотреть изображения, получаемые коронографами LASCO C2 и C3, которые расположены на спутнике SOHO (солнечная и гелиосферная обсерватория). SOHO наблюдает за Солнцем со стороны Земли, поэтому можно легко идентифицировать потенциальные выбросы корональной массы, направленные в нашу сторону. CME направленные на Землю, будут отображаться как частичные или полные гало-корональные выбросы массы, когда они распространяются вдали от Солнца. Так-же следует иметь в виду, что изображения SOHO не всегда доступны в режиме реального времени, иногда бывает, что для получения новых изображений приходится ждать по несколько часов, таким образом, это может занять некоторое время, прежде чем вы с уверенностью сможете определить, движется ли выброс корональной массы в сторону Земли или нет. На приведенной ниже анимации SOHO/LASCO C2 показан полный выброс гало-корональной массы.

Full halo CME

Однако, будет справедливо отметить, что точное определение направления выброса корональной массы при использовании только изображений SOHO/LASCO может вызвать определенные затруднения. В этом случае можно дополнительно использовать снимки полученные проектом STEREO (Solar TErrestrial Revlations Observatory). Проект STEREO состоит из двух космических аппаратов, назваемых STEREO Ahead & STEREO Behind. Они всегда находятся в сумеречной зоне Солнца. Снимки STEREO и SOHO в комплексе дают трехмерное изображение выброса корональной массы и позволяют однозначно утверждать, куда движется выброс корональной массы, приближается ли он к Земле или наоборот удаляется от нее. Изображения проектов SOHO и STEREO имеются на сайте.

Используя все снимки, проектов SOHO и STEREO, ученые космической погоды рассчитывають скорость полета и установливают приблизительное время прибытия (ETA) для выброса корональной массы. После того, как они заканчивают свои отчеты, вы можете посмотреть их на сайте и на модели солнечного ветра, а так же ежедневные отчеты от NOAA SWPC, которые позволяют определить, когда ожидается выброс корональной массы. Команда SpaceWeatherLive также проводит анализ во время крупных событий.

3. Использование SIDC Cactus Software

В бельгийском Центре анализа данных о влиянии солнечных воздействий (SIDC) была разработана программа CACTUS, которая представляет собой компьютерное отслеживание CME. Он автоматически сканирует изображения SOHO/LASCO для определения, направления движения выброса корональной массы. Он показывает, является ли этот выброс гало-корональной массы, выбросом частично гало-корональной массы или простым выбросом корональной массы, а также определяет скорость движения выброса корональной массы, которая позволяет определить время прибытия его на Землю.

CACTUS CME detection

4. Использование EPAM-графика

EPAM - это Electron, Proton & Alpha Monitor, прибор установленный на спутнике ACE измеряющий количество электронов и протонов эмиссируемых Солнцем. Это очень полезный инструмент для определения направления выброса корональный массы и времени его прибытия. Мы несколько упростили некоторые участки EPAM. Ниже вы можете найти график EPAM, таким он может выглядеть спустя несколько часов после солнечной вспышки.

EPAM plot just after a solar flare

Когда на Солнце происходит огромный взрыв, электроны и протоны вытесняются потоком солнечного ветра в космос. Сразу же после события, которое вызвало выброс корональной массы, на графике EPAM будет зарегистрирован рост электронов с низкой энергией, что указывает на начало вспышки. Плотность протонного участка с низкой энергией также будет демонстрировать устойчивый рост. Это часто указывает на то, что часть выброса корональной массы направлена к Земле. Если объдинить все вместе и будет становлено, что выброс корональной массы находится на пути к Земле... остается только один важный вопрос: когда произойдет прибытие этого выброса корональной массы в место дислокации Земли?

Когда прибывает CME?

Как только будет определена скорость выброса корональной массы, можно определить время прибытия его на Землю. Следующая таблица содержит данные, зависимости времени прибытия выброса корональной массы на Землю от его начальной скорости, при условии, что скорость его движения будет постоянной. Таким образом, перечисленные ниже данные являются ориентировочными. Обычно выбросы корональной массы доходят до Земли с опережением или отставанием от прогнозируемого времени прибытия на 6 или более часов!

Скорость CME (км / с) Время в пути (часы) дней часов
300 138,88 5 18.88
400 104,16 4 8,16
500 83.33 3 11.33
600 69.44 2 21.44
700 59.52 2 11.52
800 52.08 2 4.08
900 46.30 1 22.30
1000 41.67 1 17.67
1100 37.88 1 13.88
1200 34.72 1 10.72
1300 32.05 1 8.05
1400 29.76 1 5.76
1500 27.78 1 3.78
1600 26.04 1 2.04
1700 24.51 1 0.51
1800 23.15 0 23.15
1900 21.93 0 21.93
2000 20.83 0 20.83
2100 19.84 0 19.84
2200 18.94 0 18.94

Определение влияния с помощью монитора EPAM

Как только произошел выброс корональной массы и мы определили, что он приближается к Земле, единственное, что можно сделать, это подождать и посмотреть график EPAM. На нем мы увидим, как протонная диаграмма продолжает рост до появления выброса корональной массы. Первый подъем сюжета (сразу после солнечной вспышки) называется фазой «начала». Когда выброс корональной массы приближается, показания графика продолжают плавно расти (фаза нарастания). За несколько часов до фактического прибытия выброса корональной массы происходит новый резкий рост, это указывает на то, что выброс корональной массы скоро появится. Когда график EPAM достигает максимума это означает, что выброс корональной массы достиг спутника ACE. Данные солнечного ветра и IМF должны теперь четко показать, что выброс корональной массы достиг ACE. После прибытия выброса корональной массы вы увидите, что уровни протонов будут медленно понижаться до нормальных значений, конечно если,... на пути к Земле нет другого выброса корональной массы. На приведенном ниже рисунке показан пример графика EPAM, где четко различимы разные фазы.

EPAM plot

<< Перейти на предыдущую страницу

Текущие данные свидетельствуют об отсутствии возможности наблюдения северного сияния в средних широтах

Последние новости

Поддержка SpaceWeatherLive.com!

Большое количество посетителей приходят на сайт SpaceWeatherLive, чтобы получить информацию о состоянии Солнца, его активности или возможном появлении полярного сияния. Однако с увеличением трафика растет и стоимость хостинга. Если вы находите наш сайт SpaceWeatherLive.com полезным, пожалуйста, подумайте о пожертвовании на его содержание и поддержку!

100%

Сообщения и прогнозы

Получить текущие сообщения!

Факты о космической погоде

Последняя X-вспышка:10.09.2017X8.2
Последняя M-вспышка:20.10.2017M1.0
Последняя геомагнитная буря:05.11.2018Kp6 (G2)
Количество безупречных дней в 2018:209
Текущий период устойчивой погоды (сутки):4

Этот день в истории (TOP5 рейтинг самых активных дней)*

Солнечные вспышки
12013M3.5
22002M2.7
32001M1.3
42014M1.3
52000C9.5
Ар-индексG
1200225G1
2200613
3201510
4200710
5200510
*с 1994 года

Социальные сети