Солнечные вспышки: как предсказать извержение за несколько часов

Поведение Солнца перед вспышкой: новые данные

Подобно малышу, который вот-вот устроит истерику, наше Солнце может менять своё «лицо» прямо перед извержением. Учёные обнаружили, что мощным солнечным вспышкам предшествуют предсказуемые изменения. Эти изменения начинаются за три часа до самого события. Результаты наблюдений были представлены в статье, опубликованной 8 мая на arXiv.org. Данные помогут специалистам разработать методы прогнозирования солнечных вспышек. А это, в свою очередь, даст время для защиты энергосетей Земли, орбитальных спутников и астронавтов в космосе.

«Это всегда была наша главная цель, — поясняет физик-солнечник Луи Сейфриц из Нью-Джерсийского технологического института. — Если мы сможем предсказать, когда произойдёт огромная солнечная вспышка, мы сможем защитить астронавтов от вредного излучения».

Как изучали предвестники вспышки?

Сейфриц и его коллеги проанализировали космические наблюдения за активной областью на Солнце. Именно эта область породила солнечную вспышку X-класса (самого мощного типа) 3 октября 2024 года. Стоит отметить, что «предвестники вспышек до сих пор плохо задокументированы, — признаёт Сейфриц. — Потому что все любят смотреть, как что-то взрывается».

Тем не менее вспышки происходят группами. Исследователи знали, что та же область несколькими днями ранее уже произвела сильную вспышку. Поэтому 3 октября другие учёные навели космический телескоп NASA (Interface Region Imaging Spectrograph) на одну точку в активной области. Они надеялись застать вспышку в процессе её рождения. Телескоп отслеживал изменения света, испускаемого ионом кремния IV. Этот ион отслеживает плазму в переходной зоне между поверхностью Солнца и его короной.

Какие параметры изменились перед вспышкой?

Сейфриц и его команда проанализировали несколько характеристик света. Они изучали температуру плазмы, её турбулентность и движение к поверхности Солнца или от неё. Результаты оказались впечатляющими. Все три параметра постепенно возрастали, начиная за три часа до вспышки, по мере накопления энергии в этой области. Затем, примерно за 20 минут до вспышки, температура и турбулентность резко подскочили. Скорость движения плазмы от Солнца также резко увеличилась.

Кроме того, команда обнаружила, что параметры менялись периодически на протяжении всех трёх часов. Наблюдались устойчивые подъёмы и спады каждые 8 минут и каждые 20 минут. В последний час перед вспышкой показатели температуры и турбулентности изменялись синхронно.

Мнение экспертов: почему это важно?

«Один из главных вопросов о вспышках — что именно их запускает, — комментирует физик-солнечник Эмили Мейсон из компании Predictive Science Inc. (Сан-Диего), которая не участвовала в новом исследовании. — В природе большинство систем стремятся сохранять стабильность. Так что же заставляет магнитное поле Солнца дестабилизироваться до такой степени, что следующим шагом становится неконтролируемый выброс энергии? Наблюдения, подобные этому, показывающие, что происходит перед гигантским выбросом энергии, критически важны для выявления того самого пускового механизма».

Эмили Мейсон также отмечает, что две обнаруженные осцилляции, по-видимому, зависят от измеряемой длины волны света. Короткие волны показывали 8-минутный период, а длинные — 15-минутный период. Это намекает на то, что в плазме могут происходить два разных физических механизма.

Практические шаги к надёжному прогнозированию солнечных вспышек

Работа, безусловно, интересна и важна. Однако, по словам Мейсон, между этим открытием и реально полезным прогнозированием солнечных вспышек ещё много шагов. Например, было бы хорошо проверить, появляются ли подобные колебания в активной области, которая не собирается извергаться. Существуют и практические препятствия.

«Я уверена, что описанные здесь колебания способны предсказывать крупные вспышки, — говорит Мейсон. — Но для этого потребуется миссия, которая могла бы наблюдать всё Солнце сразу (и, вероятно, проводить анализ на борту), чтобы это имело практическую пользу. Технологии существуют. Вопрос лишь в финансировании».

Таким образом, недавние открытия приближают нас к возможности заблаговременно узнавать о солнечных угрозах. Узнайте больше о влиянии солнечных вспышек на Землю и о современных методах защиты спутников. Пока же учёным предстоит подтвердить результаты на других активных областях и добиться финансирования для полноценной системы раннего предупреждения.

По материалам www.sciencenews.org (Автор Lisa Grossman)