Невидимое «мерцание» на Солнце может предсказывать опасные солнечные вспышки 

Фото из открытых источников

Новое исследование показывает, что сияющие петли плазмы на поверхности Солнца «мерцают» за несколько часов до того, как они выпустят потенциально опасные солнечные вспышки. Новые результаты могут помочь в создании более надежных прогнозов космической погоды, говорят исследователи.

Солнечные вспышки — это сильные выбросы электромагнитного излучения, которые вырываются из Солнца, когда невидимые линии магнитного поля на поверхности Солнца закручиваются, пока в конечном итоге не рвутся. Эти выбросы чаще всего происходят вокруг солнечных пятен — темных участков, где линии магнитного поля пронзают поверхность нашей родной звезды — и часто вытягивают плазму с поверхности Солнца в мерцающие подковообразные формы, известные как корональные петли, прежде чем взорвать свою вершину.

Эти звездные взрывы могут посылать волны радиации к Земле, которые вызывают временные радиопотери. Вспышки также могут высвобождать быстро движущиеся облака намагниченной плазмы, известные как корональные выбросы массы (CME), которые время от времени врезаются в нашу планету и вызывают геомагнитные бури — например, в мае 2024 года, когда мы пережили самую мощную геомагнитную бурю за 21 год, которая вызвала обширные полярные сияния по всему миру.

В исследовании, опубликованном в Astrophysical Journal Letters и представленном на 245-м заседании Американского астрономического общества в Мэриленде, ученые проанализировали многоволновые изображения корональных петель, предшествующих 50 солнечным вспышкам, снятые Обсерваторией солнечной динамики НАСА (SDO). Это показало, что петли испускали небольшие вспышки невидимого ультрафиолетового света на определенных длинах волн незадолго до того, как вспыхивали.

«Результаты действительно важны для понимания вспышек и могут улучшить нашу способность предсказывать опасную космическую погоду», — говорит соавтор исследования Эмили Мейсон из Predictive Science Inc. в Сан-Диего.

Исследователи отметили, что это мерцание может «сигнализировать о приближающихся вспышках за два-шесть часов с точностью от 60 до 80 процентов», что является значительным улучшением по сравнению с текущими методами. Интенсивность мерцания также коррелирует с мощностью входящих вспышек, добавили они.

«Однако группа исследователей утверждает, что для подтверждения этой связи необходимы дополнительные наблюдения», — написали представители НАСА.

В настоящее время Солнце изрыгает солнечные вспышки так, будто завтра не наступит никогда, из-за продолжающегося солнечного максимума — пика в примерно 11-летнем цикле активности Солнца — так что недостатка в данных для последующих исследований не будет.

Прогнозирование солнечной активности — чрезвычайно сложная задача, и ученые все еще могут ошибаться в своих прогнозах. Например, текущий солнечный максимум наступил раньше и оказался более активным, чем ученые изначально ожидали.

Эта неопределенность может вызвать проблемы, когда нас застают врасплох неожиданные солнечные бури. Например, операторы спутников потеряли несколько космических аппаратов за последние месяцы после того, как они были выбиты с низкой околоземной орбиты непредвиденными колебаниями в атмосфере Земли, вызванными солнечными бурями.

На поверхности нашей планеты системы GPS, такие как те, что используются в большинстве тракторов по всей территории США, также столкнулись с неполадками во время крупнейших геомагнитных возмущений в прошлом году. Электрические токи, генерируемые этими штормами, также могут повредить наземную инфраструктуру, такую как железнодорожные линии и электросети.

Возможность более точного прогнозирования космической погоды также даст охотникам за полярным сиянием больше шансов увидеть его.

Однако большинство современных методов прогнозирования космической погоды, таких как измерение напряженности магнитного поля и анализ солнечных пятен, не дают точных оценок того, когда произойдут конкретные вспышки.

«Многие из разработанных прогностических схем по-прежнему предсказывают вероятность вспышек в определенный период времени, а не обязательно точное время», — говорит соавтор исследования Сет Гарланд из Технологического института ВВС в Огайо.

Однако новый метод прогнозирования солнечных вспышек может обеспечить более точное предупреждение, принимая во внимание индивидуальность каждой потенциальной солнечной вспышки.

«Каждая солнечная вспышка подобна снежинке — каждая вспышка уникальна», — резюмирует ведущий автор исследования Кара Кнежевски из Технологического института ВВС.