Новые наблюдения, полученные в ходе миссии Европейского космического агентства (ESA) Solar Orbiter, показали, что солнечные вспышки, мощные выбросы энергии от Солнца, вызываются каскадными магнитными лавинами. Это открытие предоставляет беспрецедентную ясность в отношении того, как наша звезда высвобождает энергию в виде высокоэнергетического излучения, включая ультрафиолетовый свет и рентгеновские лучи. Результаты исследования были опубликованы вместе с подробными наблюдательными данными средней по мощности вспышки, зафиксированной 30 сентября 2024 года.
Угроза для Земли
Солнечные вспышки могут приводить к корональным выбросам массы (CME), представляющим собой огромные потоки плазмы, выбрасываемые из солнечной короны. Если эти CME пересекают орбиту Земли, они могут вызывать геомагнитные бури, нарушающие работу спутников, повреждающие энергосистемы и мешающие системам связи. Хотя такие события редки, потенциал для масштабных разрушений делает понимание происхождения вспышек решающим для прогностических возможностей.
Как Работают Солнечные Вспышки: Пошаговый Процесс
Solar Orbiter ESA наблюдал за нарастанием вспышки средней мощности в мельчайших деталях. Процесс разворачивался в течение 40 минут, начиная с небольших магнитных нестабильностей, которые быстро обострялись. Ученые наблюдали, как магнитные силовые линии становились все более натянутыми и рвались, высвобождая энергию в цепной реакции, подобной лавине на горном склоне.
В частности, приборы Solar Orbiter зафиксировали следующие ключевые этапы:
- Магнитная Нестабильность: Дугообразный филамент магнитных полей начал терять устойчивость, силовые линии рвались и пересоединялись.
- Запуск Лавины: Эти первоначальные события пересоединения вызвали каскад все более мощных выбросов, которые проявлялись как вспышки света.
- Отрыв Филамента: Филамент отделился от точки прикрепления на Солнце под воздействием солнечного ветра.
- Кульминация Вспышки: Каскад завершился вспышкой средней мощности, при этом уровни рентгеновского излучения резко возросли, а заряженные частицы разогнались почти до половины скорости света.
- Охлаждение После Вспышки: После достижения пиковой энергии магнитный регион расслабился, плазма остыла, а выброс частиц прекратился.
Почему Это Важно: Уточнение Прогнозирования Вспышек
Исследовательская группа была удивлена, обнаружив, что крупная вспышка может быть вызвана серией меньших событий пересоединения. Исследование предполагает, что не все вспышки являются результатом единого мощного извержения, а скорее кульминацией этих каскадных возмущений.
«Эти минуты перед вспышкой чрезвычайно важны, и Solar Orbiter дал нам возможность заглянуть в основание вспышки, где начался этот лавинный процесс», — сказал Прадип Читта, ведущий исследователь.
За Пределами Нашего Солнца: Последствия для Звездной Физики
Модель лавин ранее предлагалась для объяснения коллективного поведения многих вспышек, но впервые она была наблюдаема в одном событии с такой ясностью. Это открытие поднимает новые вопросы: действуют ли все солнечные вспышки таким образом? И если да, то применим ли тот же механизм к вспышкам на других звездах, особенно к красным карликам, которые известны своими частыми и мощными вспышками?
Наблюдения Solar Orbiter ESA представляют собой важный шаг вперед в понимании того, как работают вспышки. Для определения того, является ли модель лавин универсальной, потребуются дальнейшие исследования, но это открытие уже изменило то, как ученые смотрят на самые энергетические события на Солнце.
Результаты подчеркивают важность продолжения наблюдений за Солнцем для улучшения прогнозирования космической погоды и защиты критической инфраструктуры от вредного воздействия солнечных вспышек.
