Такие приборы, как Обсерватория солнечной динамики НАСА (SDO), облегчают наблюдение и изучение горячих внешних слоев атмосферы Солнца. Горящая, клубящаяся плазма и хаотические магнитные поля в недрах, на поверхности и в атмосфере звезды создают множество различных явлений. Некоторые регионы Солнца более активны, чем другие, и их активность меняется со временем.
Солнечные пятна на внешнем слое Солнца — короне — являются визуальными индикаторами активных регионов, хотя не все активные регионы дают солнечные пятна. Яркие области на ультрафиолетовых изображениях показывают горячий плотный газ, захваченный магнитным полем Солнца. Темные пустые области (солнечные пятна) — это места, где магнитное поле звезды выходит в пространство, чтобы эти горячие газы могли вырваться наружу. Особые области, называемые корональными дырами, характеризуются гораздо более низкой температурой и меньшей плотностью, чем их окружение, что делает корональные дыры темными.
За последние две недели космический зонд НАСА SDO обнаружил две гигантские корональные дыры на поверхности Солнца. Первый был в 30 раз больше Земли. Возникший в результате выброс корональной массы быстро удалился от нас, но все же вызвал в процессе сильную геомагнитную бурю, которая привела спутники в состояние повышенной готовности и принесло северное сияние в очень низкие широты. Вторая дыра, появившаяся на этой неделе, примерно в 18-20 раз больше Земли. Расчетная скорость солнечных ветров составляет 2,8 млн км/ч. Прогнозы Геофизического института Фэрбенкса при Университете Аляски показывают повышенную геомагнитную активность в четверг и пятницу на этой неделе.
Особенностью этой корональной дыры является ее расположение на экваторе Солнца. Корональные дыры встречаются довольно часто, но обычно они появляются в направлении полюсов звезды. Именно поэтому эксперты предупреждают о грядущих днях. Когда солнечные ветры приближаются к Земле, они могут взаимодействовать с ее магнитным полем, вызывая геомагнитные бури, которые влияют на земные технологии, включая спутниковую связь, GPS-навигацию и даже электросети.
В случае GPS радиосигналы проходят от спутника до наземного приемника через ионосферу Земли. Заряженная плазма в ионосфере отклоняет путь радиосигнала GPS так же, как линза отклоняет путь света. В отсутствие особой космической погоды системы GPS компенсируют «среднюю» или «спокойную» ионосферу, используя модель для расчета ее влияния на точность информации о позиционировании. Но когда ионосфера нарушается в результате события космической погоды, модели перестают быть точными, и приемники не могут рассчитать точное положение на основе данных спутников.
Спутники также могут быть серьезно повреждены солнечными бурями. Значительное увеличение количества высокоэнергетических электронов в магнитосфере во время сильных геомагнитных бурь означает, что большее количество электронов будет проникать через защитную оболочку спутника и накапливаться в его электронике. Это скопление электронов может быстро разрядиться и окончательно повредить электронику. Поэтому необходимо учитывать риск перебоев в работе Интернета.
Как упоминалось ранее, магнитное поле корональной дыры отличается от магнитного поля остальной части Солнца. Вместо того чтобы возвращаться на поверхность и поддерживать газ в горячем состоянии, линии магнитного поля остаются открытыми и простираются в космос. Поэтому солнечный ветер может вырываться наружу с большой скоростью.
Когда корональная дыра расположена недалеко от центра обращенного к Земле солнечного диска, эти горячие газы устремляются к Земле со скоростью, превышающей скорость обычного солнечного ветра. В зависимости от размера и расположения корональной дыры на диске можно ожидать большую или меньшую активность полярных сияний.
В настоящее время дыра перед нами меньше, чем на прошлой неделе, поэтому полярные сияния будут формироваться на более высоких широтах и будут менее яркими. Похоже, что одновременно с этими солнечными ветрами не произойдет выброса корональной массы в сторону Земли, как это было на прошлой неделе. Однако всегда трудно точно предсказать космическую погоду.