В частности, что их вызывает, какой ущерб они могут нанести и каковы различия в их составе?
Следующие определения соответствуют НАСА.
«Солнечные вспышки» - это гигантские взрывы с поверхности Солнца, происходящие вблизи солнечных пятен вдоль разделительной / нейтральной линии между противоположными областями магнитного поля.
«Корональные выбросы массы» (CME):
огромные пузырьки газа пронизаны линиями магнитного поля, которые выбрасываются с Солнца в течение нескольких часов.
Хотя магнитное поле Земли защищает биосферу от наихудшей из этих форм «космической погоды», согласно веб-сайту «Космическая погода: как солнечные вспышки влияют на деятельность человека?» На нас влияют следующие эффекты:
Нарушение ионосферы, нарушение радиосвязи.
нагрев, следовательно, расширение атмосферы вызовет торможение спутников, что ухудшит их орбиты, что также повлияет на точность GPS.
С сайта Solar Weather важное различие между CME и солнечными вспышками в том, как они влияют на Землю:
Выбросы корональной массы, скорее всего, окажут существенное влияние на нашу деятельность, чем вспышки, потому что они переносят больше материала в больший объем межпланетного пространства, увеличивая вероятность того, что они будут взаимодействовать с Землей. В то время как одна вспышка производит частицы с высокой энергией вблизи Солнца, некоторые из которых уходят в межпланетное пространство, CME управляет ударной волной, которая может непрерывно производить энергичные частицы, распространяясь через межпланетное пространство. Когда CME достигает Земли, ее воздействие нарушает магнитосферу Земли, вызывая геомагнитную бурю.
Очень серьезные CME могут также потенциально нарушить электросети и связь.
Ниже приведены выдержки из ответа, который я написал по адресу /physics//a/258093/59023 .
Каковы основные различия между солнечными вспышками и выбросами корональной массы?
Существует несколько различий между солнечными вспышками и выбросами корональной массы (КВМ), последние из которых включают в себя большие количества (то есть свыше миллиардов тонн) вещества (в форме плазмы ), чтобы покинуть Солнце.
Солнечная вспышка действительно описывается внезапным усилением рентгеновского излучения из небольшой области в солнечной короне. Они могут генерировать потоки частиц высокой энергии, называемые солнечными энергетическими частицами или SEP (CME могут также производить SEP), но это потоки частиц, ориентированных по магнитному полю, распространяющихся от Солнца. Они могут иметь энергии до ~ ГэВ для ионов и несколько ~ МэВ для электронов, но редко выше. Атмосфера Земли отлично защищает большую часть этого, а окружающее магнитное поле помогает также «отклонять» некоторые падающие частицы.
КВМ, с другой стороны, расширяется почти так же быстро , как он распространяется , что означает их радиус кривизны к тому времени , как они достигнут Земли составляет около 1 АС . По сути, они представляют собой большой «магнитный поршень» (иногда называемый магнитным облаком или флюсовой веревкой и т. Д.), Который накапливает плазму на своей передней кромке и может генерировать довольно сильные ударные волны без столкновений . Ориентация магнитного поля магнитного поршня очень важна, так как его ориентация относительно магнитного поля Земли может привести либо к небольшому авроральному отклику, либо к сильной геомагнитной бури .
... что их вызывает ...
Считается, что оба они в конечном итоге возникают в результате процесса, называемого магнитным пересоединением - процесса, который приводит к реконфигурации топологии магнитного поля и преобразованию магнитной энергии в кинетическую энергию объемных частиц.
В случае вспышек переподключение приводит к образованию струй высокоэнергичных электронов и протонов, которые врезаются в верхнюю солнечную атмосферу, что приводит к рентгеновскому излучению, создаваемому мощным тормозным излучением мишени .
В случае CME повторное соединение приводит к выделению огромного количества плазмы, часто заключенной в магнитное облако .
... какой ущерб они могут причинить ...
См. Мои предыдущие ответы на /physics//a/258093/59023 , /physics//a/214509/59023 и /physics//a/. 149199/59023 .
... каковы различия в их составе?
Как я объяснил выше, вспышки - это просто улучшения в рентгеновских лучах, поэтому нет композиции. CME обычно имеют другое состояние заряда и состав тяжелых ионов, чем номинальный солнечный ветер .