Znajdź zawartość

Analiza ponad 50 000 gwiazd wykazała, że rozbłyski słoneczne mogą być setki razy potężniejsze, niż najsilniejszy rozbłysk kiedykolwiek zanotowany przez astronomów. Na łamach pisma Science badacze z Instytutu Badań Układu Słonecznego im Maxa Plancka poinformowali, że po przebadaniu 56 540 gwiazd doszli do wniosku, że każda z nich średnio co 100 lat doświadcza gigantycznego rozbłysku. Wyniki badań wskazują, że dotychczas potencjał gwiazd był niedoszacowany. Z danych zebranych przez Teleskop Keplera wynika bowiem, że gigantyczne rozbłyski mają miejsce 10-100 razy częściej niż sądzono. Już wcześniejszych badań wiadomo było, że na Słońcu może dochodzić do potężnych erupcji. Ich ślady znajdowano w prehistorycznych drzewach i lodzie z lodowców. Jednak na podstawie takich źródeł nie można było stwierdzić, jak często tego typu wydarzenia mają miejsce. Bezpośrednie pomiary ilości promieniowania docierającego ze Słońca na Ziemię potrafimy wykonywać dopiero od kilkudziesięciu lat. Istnieje jednak inny sposób na zdobycie danych na temat długoterminowego zachowania się Słońca. Współczesne teleskopy kosmiczne obserwują tysiące gwiazd i zbierają dane o zmianach ich jasności. W danych tych widać też potężne rozbłyski. Nie możemy obserwować Słońca przez tysiące lat. Możemy jednak badać zachowanie tysięcy gwiazd bardzo podobnych do Słońca w krótkim okresie czasu. To pozwala nam ocenić, jak często dochodzi do superrozbłysków, mówi współautor badań, profesor Sami Solanki. Naukowcy z Niemiec, Austrii, USA, Japonii, Finlandii i Francji przeanalizowali dane z 56 450 gwiazd dostarczone w latach 2009–2013 przez Teleskop Kosmiczny Keplera. W sumie Kepler dostarczył nam danych z 220 tysięcy lat aktywności słonecznej, wyjaśnia profesor Alexander Shapiro z Uniwersytetu w Grazu. Kluczowym elementem był dobór gwiazd jak najbardziej podobnych do naszej. Badacze wybrali więc te, których temperatura powierzchni i jasność były jak najbardziej zbliżone. W czasie badań zidentyfikowano 2889 superrozbłysków, które miały miejsce na 2527 gwiazdach spośród 56 450 wybranych. To oznacza, że każda z gwiazd generuje jeden superrozbłysk w ciągu stu lat. To było zaskakujące. Naukowcy nie spodziewali się, że potężne rozbłyski mają miejsce tak często. Dotychczas bowiem, na podstawie dowodów znalezionych na Ziemi, wydawało się, że dochodzi do nich znacznie rzadziej. Gdy cząstki z potężnego rozbłysku trafią do ziemskiej atmosfery, dochodzi do wytwarzania mierzalnych ilości pierwiastków promieniotwórczych, takich jak węgiel-14. Pierwiastki te trafiają do naturalnych archiwów, jak pierścienie drzew czy lód w lodowcach. Więc informacje o takim wydarzeniu na Słońcu można odczytać tysiące lat później na Ziemi. W ten sposób naukowcom udało się zidentyfikować 5 ekstremalnych wydarzeń tego typu i 3 kandydatów na rozbłyski. Doszło do nich w ciągu ostatnich 12 tysięcy lat. Z tego też powodu sądzono, że Słońce generuje superrozbłyski raz na około 1500 lat. I o ile wiadomo, ostatnie takie wydarzenie miało miejsce w 775 roku. Wyniki badań mogą niepokoić. O ile w roku 775 wynikiem skierowanego w stronę Ziemi rozbłysku mógł być niewielki wzrost zachorowań na nowotwory skóry, to współczesna cywilizacja techniczna bardzo boleśnie odczułaby skutki takiego wydarzenia. Już przed kilkunastu laty amerykańskie Narodowe Akademie Nauk opublikowały raport dotyczący ewentualnych skutków olbrzymiego koronalnego wyrzutu masy, który zostałby skierowany w stronę Ziemi. Takie wydarzenie spowodowałoby poważne perturbacje w polu magnetycznym planety, co z kolei wywołałoby przepływ dodatkowej energii w sieciach energetycznych. Nie są one przygotowane na tak gwałtowne zmiany. Omawiając ten raport, pisaliśmy, że mogłoby dojść do stopienia rdzeni w stacjach transformatorowych i pozbawienia prądu wszystkich odbiorców. Autorzy raportu stwierdzili, że gwałtowny koronalny wyrzut masy mógłby uszkodzić 300 kluczowych transformatorów w USA. W ciągu 90 sekund ponad 130 milionów osób zostałoby pozbawionych prądu. Mieszkańcy wieżowców natychmiast straciliby dostęp do wody pitnej. Reszta mogłaby z niej korzystać jeszcze przez około 12 godzin. Stanęłyby pociągi i metro. Z półek sklepowych błyskawiczne zniknęłaby żywność, gdyż ciężarówki mogłyby dostarczać zaopatrzenie dopóty, dopóki miałyby paliwo w zbiornikach. Pompy na stacjach benzynowych też działają na prąd. Po około 72 godzinach skończyłoby się paliwo w generatorach prądu. Wówczas stanęłyby szpitale. Najbardziej jednak przerażającą informacją jest ta, iż taki stan mógłby trwać całymi miesiącami lub latami. Uszkodzonych transformatorów nie można naprawić, trzeba je wymienić. To zajmuje zespołowi specjalistów co najmniej tydzień. Z kolei duże zakłady energetyczne mają na podorędziu nie więcej niż 2 grupy odpowiednio przeszkolonych ekspertów. Nawet jeśli część transformatorów zostałaby dość szybko naprawiona, nie wiadomo, czy w sieciach byłby prąd. Większość rurociągów pracuje bowiem dzięki energii elektrycznej. Bez sprawnego transportu w ciągu kilku tygodni również i elektrowniom węglowym skończyłyby się zapasy. Sytuacji nie zmieniłyby też elektrownie atomowe. Są one zaprojektowane tak, by automatycznie wyłączały się w przypadku poważnych awarii sieci energetycznych. Ich uruchomienie nie jest możliwe przed usunięciem awarii. O tym, że to nie tylko teoretyczne rozważania, świadczy chociażby fakt, że w marcu 1989 roku burza na Słońcu na 9 godzin pozbawiła prądu 6 milionów Kanadyjczyków. Z kolei najpotężniejszym tego typu zjawiskiem, jakie zachowało się w ludzkiej pamięci, było tzw. wydarzenie Carringtona z 1859 roku. Kilkanaście godzin po tym, jak astronom Richard Carrington zaobserwował dwa potężne rozbłyski na Słońcu, Ziemię zalało światło zórz polarnych. Przestały działać telegrafy, doszło do pożarów drewnianych budynków stacji telegraficznych, a w Ameryce Północnej, gdzie była noc, ludzie mogli bez przeszkód czytać gazety. Igły kompasów poruszały się w sposób niekontrolowany, a zorze polarne było widać nawet w Kolumbii. A pamiętać trzeba, że wydarzenie Carringtona było znacznie słabsze, niż superrozbłyski, o których tutaj mowa. Obecnie ucierpiałyby nie tylko sieci elektromagnetyczne, ale również łączność internetowa. Na szczególne niebezpieczeństwo narażone byłyby kable podmorskie, a konkretnie zainstalowane w nich wzmacniacze oraz ich uziemienia. Więc nawet gdy już uda się przywrócić zasilanie, problemem będzie funkcjonowanie globalnego internetu, bo naprawić trzeba będzie dziesiątki tysięcy kilometrów kabli. « powrót do artykułu

Od wystrzelenia Voyagerów minęło ponad 40 lat, a sondy wciąż dokonują odkryć naukowych. Fizycy z University of Iowa poinformowali, że instrumenty na obu Voyagerach zarejestrowały elektrony przyspieszone przez fale uderzeniowe pochodzące z dużych rozbłysków na Słońcu. Elektrony przemieszczają się niemal z prędkością światła, około 670 razy szybciej niż fala uderzeniowa, która je przyspieszyła. Po nagłym przyspieszeniu elektronów zarejestrowano oscylacje fal plazmy wywołane elektronami o niskich energiach, które dotarły do czujników Voyagerów kilka dni po przyspieszonych elektronach. W końcu, miesiąc później, Voyagery zarejestrowały samą falę uderzeniową. Fale uderzeniowe pochodziły z koronalnych wyrzutów masy. Przemieszczają się one z prędkością około 1 600 000 km/h. Nawet tak szybko poruszająca się fala uderzeniowa potrzebuje znacznie ponad roku, by dotrzeć do Voyagerów. Zidentyfikowaliśmy elektrony, które zostały odbite i przyspieszone przez międzygwiezdne fale uderzeniowe rozprzestrzeniające się na zewnątrz od wysoce energetycznego wydarzenia na Słońcu. To nowy mechanizm, mówi współautor badań, emerytowany profesor Don Gurnett. Dzięki temu odkryciu fizycy lepiej będą mogli zrozumieć zależność fal uderzeniowych i promieniowania kosmicznego pochodzącego z rozbłysków słonecznych czy eksplodujących gwiazd. Jest to ważne np. z punktu planowania długotrwałych misji załogowych, podczas których astronauci będą narażeni na znacznie wyższe dawki promieniowania niż to, czego doświadczamy na Ziemi. Fizycy sądzą, że te nagle przyspieszone elektrony w medium międzygwiezdnym są odbijane od wzmocnionych linii pola magnetycznego na krawędzi fali uderzeniowej i przyspieszane przez ruch tej fali. Odbite elektrony poruszają się po spirali wzdłuż międzygwiezdnych linii pola magnetycznego, przyspieszając w miarę oddalania się od czoła fali uderzeniowej. Sam pogląd, że fale uderzeniowe przyspieszają cząstki nie jest niczym nowym. Zasadniczą sprawą jest tutaj mechanizm oddziaływania. My odkryliśmy go w zupełnie nowym środowisku – przestrzeni międzygwiezdnej – które jest całkowicie różne od wiatru słonecznego, gdzie takie procesy były już obserwowane, dodaje Gurnett. « powrót do artykułu

Małe gwiazdy świecą zwykle zbyt słabo, by można było je obserwować. Jednak rozbłysk zarejestrowany w 2017 roku zwiększył jasność jednej z takich gwiazd aż 10 000 razy. Trzynastego sierpnia 2017 roku teleskop Next Generation Transit Survey (NGTS) zaobserwował potężny rozbłysk z gwiazdy niewiele większej od Jowisza. Siłę rozbłysku oceniono na 80 miliardów megaton TNT. Była więc ona 10-krotnie potężniejsza, niż najsilniejszy znany nam rozbłysk na Słońcu. ULAS J224940.13-011236.9 to karzeł należący do typu widmowego L, obejmującego najsłabiej świecące gwiazdy. To zimne małe obiekty, znajdując się na granicy uznania ich za gwiazdy. Tym bardziej niezwykłe jest zaobserwowanie silnego rozbłysku z takiego obiektu. Każde obniżenie masy tej gwiazdy oznaczałoby zakwalifikowanie jej jako brązowego karła, mówi główny autor badań James Jackman. Brązowe karły to obiekty zbyt duże, by uznać je za planety, a zbyt małe, by mogły podtrzymać fuzję jądrową, a tym samym być uznane za gwiazdy. Większość teleskopów, w tym NGTS, nie jest w stanie zauważyć ULAS J224940.13-011236.9. jednak rozbłysk wszystko zmienił, zwiększając jasność gwiazdy aż 10 000 razy. Naukowcy mieli olbrzymie szczęście, że NGTS był akurat skierowany we właściwą stronę. Rozbłysk trwał bowiem zaledwie 9,5 minuty. Silne rozbłyski z małych gwiazd były już obserwowane, jednak są to rzadkie zjawiska. ULAS J224940.13-011236.9 to drugi karzeł typu L, którego rozbłysk udało się zarejestrować z Ziemi i szósty karzeł L, którego rozbłysk w ogóle zarejestrowano. Jakby tego było mało, od razu zauważyliśmy rozbłysk silniejszy niż z jakiekolwiek innej tak chłodnej gwiazdy. Dotychczas nie było wiadomo, że tak małe chłodne obiekty posiadają energię wystarczającą na wygenerowanie tak potężnego rozbłysku. « powrót do artykułu

Dzięki Teleskopowi Keplera udało się zaobserwować dwa potężne rozbłyski na brązowym karle CFHT-BD-Tau 4. Po ich analizie okazało się, że to najpotężniejsze znane rozbłyski z brązowych karłów. Rozbłyski zauważono podczas Kampanii 13, która miała miejsce pomiędzy 8 marca a 27 maja ubiegłego roku. Kepler obserwował wówczas m.in. region formowania się gwiazd Byk-Woźnica. Tam właśnie zauważono rozbłyski z CFHT-BD-Tau 4. To młody, liczący sobie zaledwie milion lat, brązowy karzeł należący do typu widmowego M7. Gwiazda znajduje się w odległości około 480 lat świetlnych od Ziemi, jej średnica to 0,65 średnicy Słońca, a masa wynosi 0,064 masy naszej gwiazdy. Temperatura na powierzchni brązowego karła sięga 2900 kelwinów (2626 stopni Celsjusza). "Przedstawiliśmy pomiary fotometryczne dwóch rozbłysków zaobserwowanych na bardzo młodym brązowym karle CFHT-BD-Tau 4", czytamy w publikacji autorów badań. Informują oni, że silniejszy z rozbłysków, który trwał niemal dwa dni, był 48-krotnie jaśniejszy od powierzchni gwiazdy, a jego całkowita energia wyniosła 190 undecylionów (10^66) ergów. Słabszy z rozbłysków, trwający zaledwie 10 godzin, miał całkowitą energię dochodzącą do 4,7 undecylionów ergów. Autorzy badań sądzą, że analiza rozbłysków CFHT-BD-Tau 4 może pomóc w wyjaśnieniu tworzenia się chondr oraz inkluzji wapniowo-aluminiowych. Obecnie wyjaśnienie ich powstawania jest niemożliwe na gruncie termodynamicznej równowagi gwiazd znajdujących się jeszcze przed ciągiem głównym a dyskami wokół nich. « powrót do artykułu