Ground Level Enhancement или Ground Level Event ( GLE ) — это особый подвид событий солнечных частиц , когда заряженные частицы от Солнца имеют достаточную энергию для создания эффектов, которые можно измерить на поверхности Земли. Эти частицы (в основном протоны ) ускоряются до высоких энергий либо в солнечной атмосфере , либо в межпланетном пространстве , при этом ведутся споры относительно преобладающего метода ускорения. [1] В то время как события солнечных частиц обычно включают солнечные энергичные частицы с энергией 10–100 МэВ, GLE включают частицы с энергией выше примерно 400 МэВ. [2]
Определение GLE следующее: «Событие GLE регистрируется, когда происходят совпадающие по времени и статистически значимые повышения скоростей счета по крайней мере двух нейтронных мониторов, расположенных в разных местах, включая по крайней мере один нейтронный монитор вблизи уровня моря, и соответствующее повышение потока протонов, измеренного космическим прибором(ами)» [3] .
Существует подкласс GLE, называемый sub-GLE: «Событие sub-GLE регистрируется, когда происходят совпадающие по времени и статистически значимые повышения скоростей счета по крайней мере двух по-разному расположенных высотных нейтронных мониторов и соответствующее повышение потока протонов, измеренного космическим прибором(ами), но статистически значимого повышения скоростей счета нейтронных мониторов вблизи уровня моря не наблюдается». [3]
Заряженные частицы от Солнца, как правило, не обладают энергией, необходимой для проникновения в магнитное поле Земли или верхние слои атмосферы . Однако небольшое количество солнечных событий производит заряженные частицы, которые способны проникать в эти слои, вызывая атмосферный ливень . Этот ливень частиц достигает уровня земли, где измеряются эффекты, что привело к названию «Повышение уровня земли». Эти эффекты обычно измеряются как повышенные уровни нейтронов и мюонов . [ 2] Эти события могут увеличить дозу облучения человека на уровне моря или во время полета в самолете, хотя и недостаточно, чтобы значительно увеличить риск заболевания раком у человека в течение жизни. [4]
GLE отличаются от отдельных космических лучей , поскольку несколько заряженных частиц одновременно входят в атмосферу Земли , что приводит к синхронизированному событию на большой площади. Термин GLE относится к этому более широкому событию, а не к отдельному ливню частиц. GLE обозначается увеличением уровней нейтронов и мюонов на одной или нескольких станциях мониторинга, происходящим в течение периода 15 минут или дольше, за которым следует более длительный спад до предыдущих уровней. [2]
GLE связаны с интенсивными солнечными вспышками ; например, GLE, произошедшая 17 мая 2012 года, была связана со вспышкой класса M, произошедшей за 20 минут до этого. Поскольку частицы, вызывающие GLE, имеют такую высокую кинетическую энергию, они движутся очень быстро и могут использоваться для прогнозирования прибытия событий солнечных энергичных частиц (SEP) (с более низкими энергиями, более медленными частицами). [2] Метод, с помощью которого солнечные вспышки и корональные выбросы массы (CME) производят такие высокоэнергетические частицы, все еще неопределен, при этом некоторые исследования предполагают, что они производятся в основном ударной волной CME , сильными вспышечными событиями или некоторой комбинацией, или связаны со связью между активной солнечной областью и магнитным полем Земли. [1]
Повышение уровня земли обычно сопровождается солнечной радиационной бурей. Частота возникновения GLE составила 29% для S2 или более крупных бурь, 36% для S3 или более крупных и 40% для S4 при корреляции со шкалой S (связанной с числом протонов >10 МэВ, измеренных на геосинхронной орбите ). [2]
GLE редки. В настоящее время с 1940-х годов наблюдалось 74 события GLE. [5] Последнее GLE #74 произошло 11 мая 2024 года. GLE чаще случаются около солнечного максимума . [4]