Нові спостереження в рамках місії Європейського космічного агентства (ESA) Solar Orbiter показали, що сонячні спалахи, потужні спалахи енергії від Сонця, спричинені каскадними магнітними лавинами. Відкриття забезпечує безпрецедентну ясність того, як наша зірка вивільняє енергію у формі високоенергетичного випромінювання, включаючи ультрафіолетове світло та рентгенівські промені. Результати дослідження були опубліковані разом із детальними даними спостережень спалаху середнього розміру, зареєстрованого 30 вересня 2024 року.
Загроза Землі
Сонячні спалахи можуть призвести до викидів корональної маси (CME), які є величезними потоками плазми, що викидаються з сонячної корони. Якщо ці CME перетинають орбіту Землі, вони можуть викликати геомагнітні бурі, які порушують роботу супутників, пошкоджують електромережі та перешкоджають системам зв’язку. Хоча такі випадки трапляються рідко, потенціал широкомасштабного руйнування робить розуміння походження спалахів критично важливим для можливостей прогнозування.
Як працюють сонячні спалахи: крок за кроком
Solar Orbiter Європейського космічного агентства спостерігав за спалахом середньої потужності у вишуканих деталях. Процес розгортався протягом 40 хвилин, починаючи з невеликих магнітних нестабільностей, які швидко посилювалися. Вчені спостерігали, як магнітні силові лінії ставали все більш напруженими та руйнувалися, вивільняючи енергію в ланцюговій реакції, схожій на лавину на схилі гори.
Зокрема, прилади Solar Orbiter зафіксували такі ключові етапи:
- Магнітна нестабільність: Дугоподібна нитка магнітних полів почала втрачати стабільність, силові лінії були розірвані та знову з’єднані.
- Launch Avalanche: ці початкові події повторного підключення спричинили каскад дедалі потужніших випромінювань, які виглядали як спалахи світла.
- Відрив нитки: Нитка відірвалася від точки прикріплення на Сонці під впливом сонячного вітру.
- Кульмінація спалаху: Каскад закінчився помірно потужним спалахом, коли рівень рентгенівського випромінювання різко зріс, а заряджені частинки прискорилися майже до половини швидкості світла.
- Охолодження після спалаху: після досягнення піку енергії магнітна область розслабилася, плазма охолола, і випромінювання частинок припинилося.
Чому це важливо: уточнення прогнозу спалаху
Дослідницька група з подивом виявила, що великий спалах може бути викликаний серією менших подій повторного підключення. Дослідження показує, що не всі спалахи є результатом одного потужного виверження, а скоріше кульмінацією цих каскадних збурень.
«Ці хвилини перед спалахом надзвичайно важливі, і Solar Orbiter дав нам можливість зазирнути в основу спалаху, де почався лавиноподібний процес», — сказав Прадіп Чітта, провідний дослідник.
За межами нашого Сонця: наслідки для зоряної фізики
Модель лавини раніше була запропонована для пояснення колективної поведінки багатьох спалахів, але це вперше, коли вона спостерігалася в одній події з такою чіткістю. Це відкриття викликає нові запитання: чи всі сонячні спалахи діють таким чином? І якщо так, то чи застосовується той самий механізм до спалахів на інших зірках, особливо на червоних карликах, які відомі своїми частими та потужними спалахами?
Спостереження ESA Solar Orbiter є важливим кроком вперед у розумінні того, як працюють спалахи. Будуть потрібні подальші дослідження, щоб визначити, чи є модель лавини універсальною, але відкриття вже змінило погляд вчених на найбільш енергійні події на Сонці.
Результати підкреслюють важливість продовження сонячних спостережень для покращення прогнозування космічної погоди та захисту критичної інфраструктури від шкідливого впливу сонячних спалахів.
