Введение

Солнце, наш ближайший звезда, порой извергает мощные солнечные вспышки, которые представляют собой не только зрелище, но и потенциальную угрозу для нашей планеты. Новые исследования, проведенные миссией Европейского космического агентства Solar Orbiter, предоставляют ключевые сведения о том, как возникают эти мощные выбросы энергии.

Взрыв солнечного фейерверка

Недавняя солнечная вспышка, вызванная лавиной меньших магнитных возмущений, предоставила учёным возможность заглянуть в механизм, стоящий за вспышками. Наблюдая за Солнцем с близкого расстояния, Solar Orbiter смог запечатлеть этот процесс, ранее недоступный для изучения.

Что такое солнечные вспышки?

Солнечные вспышки — это мощные выбросы энергии, которые могут приводить к корональным массированным выбросам (КМВ) — огромным облакам плазмы, выбрасываемым из короны Солнца в космос. Если направление КМВ пересекается с Землёй, это может вызвать геомагнитные бури, которые способны повредить спутники, электрические сети и даже нарушить связь, создавая при этом завораживающие полярные сияния.

Понимание солнечных вспышек с Solar Orbiter

30 сентября 2024 года Solar Orbiter приблизился к Солнцу на расстояние 27 миллионов миль (43,3 миллиона километров) и стал свидетелем извержения вспышки средней мощности. С помощью четырёх инструментов, работающих совместно, исследователи впервые увидели, как небольшие магнитные нестабильности могут накапливаться и приводить к большим вспышкам, подобно лавине, вызванной небольшой смещением на снежном склоне.

Механизм магнитного взаимодействия

Солнечные вспышки возникают в результате магнитной рекомбинации. Это процесс, когда магнитные поля на Солнце, пропитанные высокоэнергетической плазмой, натягиваются и разрываются, высвобождая огромное количество энергии, прежде чем линии поля вновь соединяются. Однако точные причины возникновения солнечных вспышек оставались загадкой. Миссия Solar Orbiter помогла прояснить ситуацию, продемонстрировав, что вспышка 30 сентября была результатом цепной реакции меньших магнитных событий.

Уникальные наблюдения

Используя свой инструмент Extreme Ultraviolet Imager (EUI), Solar Orbiter наблюдал за процессом формирования вспышки на протяжении 40 минут. EUI фиксировал изменения в магнитной среде короны Солнца, связанные с эпицентром вспышки, захватывая детали размером всего в несколько сотен километров за временные интервалы менее двух секунд.

Секреты солнечной активности

Научная команда увидела, как арочная структура из переплетённых магнитных полей, содержащая плазму, связана с областью магнитной активности, насыщенной дополнительными линиями магнитного поля. Когда эта область становилась всё более нестабильной, линии поля разрывались и вновь соединялись, высвобождая всплески энергии, которые проявлялись как яркие точки света. Эти всплески стали началом лавины, запускающей цепную реакцию.

Результаты наблюдений

Три других инструмента на борту Solar Orbiter — SPICE, STIX и PHI — также наблюдали за вспышкой, фиксируя события на различных уровнях атмосферы Солнца, от короны до видимой поверхности, известной как фотосфера. Учёные зафиксировали волны огромных облаков плазмы, которые, получая энергию от магнитных полей, обрушивались с короны на фотосферу.

Заключение

Наблюдая за минутами перед вспышкой, команда Solar Orbiter смогла увидеть ключевой момент, когда начался процесс лавины. Это открытие подчеркивает важность изучения магнитных взаимодействий на Солнце и помогает лучше предсказывать солнечные вспышки и их возможные последствия для Земли. Как отметил Прадип Читта, ведущий автор исследования, это открытие открывает новые горизонты в понимании солнечной активности и её воздействия на нашу планету.