Солнце может выплевывать гигантские солнечные вспышки чаще, чем считалось

Солнце может производить чрезвычайно мощные всплески излучения чаще, чем ученые ранее думали. Такие «супервспышки», похоже, случаются раз в столетие, согласно исследованию звезд, подобных Солнцу, и могут сопровождаться бурями частиц, которые могут иметь разрушительные последствия для электроники на Земле. Поскольку последняя большая солнечная буря обрушилась на Землю 165 лет назад, мы можем оказаться в очереди на еще одну, но неизвестно, насколько похоже Солнце на эти другие звезды.

Хотя прямые измерения активности Солнца начались только к середине 20-го века, есть и более ранние свидетельства солнечных бурь. Мы знаем, что в 1859 году наша звезда произвела чрезвычайно мощную солнечную вспышку, всплеск светового излучения. Их часто связывают с последующим корональным выбросом массы (CME), пузырем намагниченных плазменных частиц, который выбрасывается в космос.

За этой вспышкой действительно последовал корональный выброс массы, который ударил по Земле и вызвал интенсивную геомагнитную бурю, которая была зарегистрирована астрономами в то время и теперь известна как событие Кэррингтона. Если бы это произошло сегодня, это могло бы вывести из строя системы связи и электросети.

Также есть свидетельства того, что на Земле были гораздо более мощные бури задолго до события Кэррингтона. Оценки радиоактивных форм углерода в кольцах деревьев и ледяных кернах показывают, что Земля время от времени подвергалась воздействию очень высокоэнергетических частиц в течение нескольких дней, но неясно, были ли они вызваны единичными, мощными солнечными вспышками или несколькими более мелкими. Также неизвестно, может ли Солнце создавать вспышки и бури частиц столь большого размера за один всплеск. 

Частота появления этих признаков на Земле, а также супервспышек, зарегистрированных астрономами на других звездах, позволяет предположить, что эти гигантские взрывы, как правило, происходят с интервалом в сотни или тысячи лет.

Илья Усоскин из Университета Оулу в Финляндии и его коллеги исследовали 56 450 звезд и обнаружили, что звезды, похожие на Солнце, производят супервспышки гораздо чаще, чем в этом случае.

Лучшие фотографии Солнца, которые у нас есть на сегодняшний день, были получены благодаря космическому аппарату Solar Orbiter.

«Супервспышки на солнцеподобных звездах случаются гораздо чаще, чем мы думали раньше, примерно раз в одно или два столетия», — говорит Усоскин. «Если мы считаем, что эта проекция на Солнце верна, то мы ожидаем, что супервспышка на Солнце будет происходить примерно каждые 100–200 лет, а экстремальные солнечные бури, какими мы их знаем, случаются примерно раз в 1500 или 2000 лет. Здесь есть несоответствие».

Усоскин и его коллеги измерили яркость звезд с помощью космического телескопа «Кеплер» и обнаружили в общей сложности 2889 супервспышек на 2527 звездах. Энергия этих вспышек была в 100–10 000 раз больше, чем у самой большой из измеренных на Солнце — события Кэррингтона.

Мы до сих пор не знаем, производят ли такие крупные вспышки также события с крупными частицами, свидетельства о которых у нас есть на Земле, говорит Усоскин, но наши текущие теории Солнца не могут объяснить такие крупные вспышки. «Это открывает вопрос о том, что мы на самом деле видим», — говорит он.

«Как обзор звездных вспышек, это выглядит действительно впечатляюще», — говорит Мэтью Оуэнс из Университета Рединга, Великобритания. «У них явно есть новые методы обнаружения вспышек с повышенной чувствительностью».

Насколько это говорит нам о вспышечной активности Солнца, понять сложнее, говорит Оуэнс, отчасти потому, что сложно точно измерить скорость вращения других звезд. «Здесь дьявол кроется в деталях», — говорит он.

«Скорость вращения важна, поскольку она связана с тем, как звезда генерирует магнитное поле, а магнитное поле связано с активностью вспышек», — резюмировал Оуэнс.