Феномен солнечного заживления: как звезда восстанавливается после вспышек?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

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
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.
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.
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.

Читайте также

Новости

Публикации