Феномен солнечного заживления: как звезда восстанавливается после вспышек?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

Солнце, источник жизни на Земле, — это не статичный шар света, а бурлящий океан плазмы, где постоянно происходят мощные процессы. Одним из самых впечатляющих и, одновременно, опасных явлений являются корональные выбросы массы (КВМ) — гигантские пузыри плазмы, выбрасываемые в космос. Эти выбросы, достигая Земли, могут вызывать геомагнитные бури, способные нарушить работу спутников, энергетических систем и даже повлиять на авиасообщение. Как яркий пример — май 2024 года, когда экстремальная буря заставила менять маршруты трансполярных перелетов и потребовала от операторов спутников тысяч корректирующих маневров.

Прогнозирование КВМ — сложная задача. Заметить их на ранней стадии затруднительно, а корональные дыры — области пониженной плотности в солнечной короне, возникающие после выброса — служат своего рода «шрамами», свидетельствующими о произошедшем событии. Именно эти «шрамы» стали объектом пристального внимания ученых из Сколтеха, Миланского политехнического университета и ряда других научных центров. Их исследование, опубликованное в Astronomy & Astrophysics, проливает свет на механизмы «заживления» этих солнечных ран.

Солнце, иллюстрация
Солнце, иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Долгое время считалось, что корональные дыры постепенно заполняются окружающей плазмой. Однако новые данные, полученные с помощью космических аппаратов SDO и STEREO, представили более динамичную картину. Оказалось, ключевую роль в восстановлении короны играют корональные петли — структуры, напоминающие гигантские арки, пронизывающие солнечную атмосферу. Эти петли, присутствующие как до, так и после КВМ, активно расширяются в области корональных дыр, заполняя образовавшиеся пустоты и ускоряя процесс восстановления.

Снимки эволюции области коронального затемнения в событии 6 сентября 2011 года. Верхний ряд: временная последовательность фильтрограмм SDO/AIA 211 Å. Центральный ряд: соответствующие изображения с логарифмическим базисным отношением (LBR), масштабированные в диапазоне от -2 до 2 DN, выделяющие уменьшение (красный) и увеличение (синий) эмиссии. Нижний ряд: маска пикселей мгновенного затемнения (красным цветом) поверх изображения LBR в градациях серого. На правой нижней панели поверх маски мгновенного затемнения показан синий контур самой большой маски затемнения за первые два часа эволюции события.
Снимки эволюции области коронального затемнения в событии 6 сентября 2011 года. Верхний ряд: временная последовательность фильтрограмм SDO/AIA 211 Å. Центральный ряд: соответствующие изображения с логарифмическим базисным отношением (LBR), масштабированные в диапазоне от -2 до 2 DN, выделяющие уменьшение (красный) и увеличение (синий) эмиссии. Нижний ряд: маска пикселей мгновенного затемнения (красным цветом) поверх изображения LBR в градациях серого. На правой нижней панели поверх маски мгновенного затемнения показан синий контур самой большой маски затемнения за первые два часа эволюции события.
Автор: Ronca, G. M., et al.: A&A, 691, A195 (2024) Источник: www.aanda.org

Интересно, что эти петли, менее яркие, чем окружающая плазма, ранее оставались практически незамеченными. Только благодаря высокому разрешению современных телескопов и комплексному анализу данных, полученных с разных точек наблюдения, удалось выявить их решающую роль в «заживлении» солнечной короны.

Структура магнитного поля AR 11504 и его окрестностей для события 14 июня 2012 года. Слева: Смешение снимков SDO/AIA 193 Å и магнитограммы прямой видимости HMI. Активная область интереса и предполагаемая полуоткрытая структура выделены синим кружком. Справа: Характерные линии поля экстраполяции PFSS, созданной на сайте https://suntoday.lmsal.com с помощью LMSAL, основаны на моделях, описанных в Schrijver & De Rosa (2003). Линии открытого поля (пурпурные линии) присутствуют на востоке интересующей нас активной области (отмечена синим кружком), недалеко от места, где мы подозреваем наличие CH/открытой структуры магнитного поля, основываясь на поведении восстановления яркости.
Структура магнитного поля AR 11504 и его окрестностей для события 14 июня 2012 года. Слева: Смешение снимков SDO/AIA 193 Å и магнитограммы прямой видимости HMI. Активная область интереса и предполагаемая полуоткрытая структура выделены синим кружком. Справа: Характерные линии поля экстраполяции PFSS, созданной на сайте https://suntoday.lmsal.com с помощью LMSAL, основаны на моделях, описанных в Schrijver & De Rosa (2003). Линии открытого поля (пурпурные линии) присутствуют на востоке интересующей нас активной области (отмечена синим кружком), недалеко от места, где мы подозреваем наличие CH/открытой структуры магнитного поля, основываясь на поведении восстановления яркости.
Автор: Ronca, G. M., et al.: A&A, 691, A195 (2024) Источник: www.aanda.org

Это открытие не просто углубляет наше понимание физики Солнца. Оно открывает новые пути для прогнозирования космической погоды. Изучая динамику корональных петель и их взаимодействие с областями пониженной плотности, ученые смогут точнее предсказывать развитие корональных выбросов и их потенциальное воздействие на Землю. В условиях нарастающей солнечной активности это приобретает особую актуальность, позволяя заранее готовиться к возможным геомагнитным бурям и минимизировать их негативные последствия. Таким образом, изучение «шрамов» на Солнце помогает нам защитить нашу технологическую цивилизацию от капризов космической погоды.

2 комментария

Добавить комментарий

C
Лучше бы написали как людям восстанавливать свои нервы после прилетания солнечных вспышек. Количество неадекватов в эти дни резко возрастает
M
Нейтроны, а тем более заряженные частицы, до нас практически не долетают. У нас есть аж целых 2 щита — магнитный и атмосферный. Спутники GPS/ГлоНаСС цезиевые источники тоже неплохо защищены. Что касается урана-238, то при попадании в него нейтрона, он становится плутонием-239, а никак не ураном-235. Так что, «инженерам на заметку» можете засунуть себе в… ну, вы знаете куда.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Вселенная оказалась на 306 миллионов лет моложе: как комковатая структура космоса объяснила поведение темной энергии

В современной астрофизике назрел кризис, затрагивающий самые основы нашего понимания мироздания. В центре этого кризиса находится фундаментальное противоречие, которое исследователи называют...

Почему медвежатина может быть опасной даже после 45 дней в морозилке

На семейной встрече приготовили мясо медведя, которое до этого 45 дней лежало в морозилке. Казалось бы, времени достаточно. Но вскоре у шести участников обнаружили трихинеллёз. Двое из них...

Белки возрастом 160 млн лет уничтожают современные супербактерии: как одна ошибка создала природный антибиотик

В организме млекопитающих защиту от инфекций обеспечивают сотни различных соединений. Одно из самых распространенных среди них — белок лактоферрин. Он присутствует в материнском молоке,...

В дикой природе стали появляться гибриды белого и бурого медведей. Как это вообще стало возможным

Белый и бурый медведи обитают в разных условиях и заметно отличаются внешне и образом жизни. Тем удивительнее, что в природе встречаются их гибриды, унаследовавшие признаки обоих родителей. Но как...

Музыкальный центр Sony MHC-RX50: один из самых узнаваемых в 1997 году

Минисистема MHC-RX50 появилась на пике популярности музыкальных центров. Она вошла в число самых узнаваемых и популярных моделей среднего класса своей эпохи, наряду с Panasonic SC-AK40, Aiwa...

Ученые показали лицо первого представителя нашего вида: как выглядел Homo sapiens 300 тысяч лет назад

Около 315 тысяч лет назад на севере Африки жили люди, которых сегодня считают древнейшими известными представителями Homo sapiens. Международная группа исследователей восстановила внешность одного...