Получены новые подробности о деятельности на обратной стороне Солнца

Фото из открытых источников

В течение многих лет, когда на обратной стороне Солнца происходили какие-либо события, они оставались невидимыми для нас с Земли. Там могли образовываться солнечные пятна, вспышки, а корона могла выбрасывать массы вещества в космос. Однако мы ничего об этом не знали, пока эти активные области не повернулись к нам. В конце 1900-х годов ученые разработали метод, называемый гелиосейсмологией, для анализа звуковых волн, подверженных влиянию такой активности, когда они отражались от Солнца.

По словам физика-солнечного наблюдателя Амра Хамады из Национальной солнечной обсерватории (НСО), это ценный метод. «Гелиосейсмология позволила нам обнаружить активные области на обратной стороне Солнца, — сказал Хамада. — Однако до недавнего времени мы не могли определить одно из их важнейших свойств: магнитную полярность».

Таким образом, Хамада и международная группа исследователей разработали способ анализа магнитных полярностей с использованием гелиосейсмических карт Глобальной сети осцилляций NOAA. По сути, они используют физику для изучения фазовых сдвигов в полях и определения магнитной полярности пятен на дальней стороне Солнца. Эта информация значительно улучшает прогнозирование космической погоды и наше понимание солнечного магнитного поля.

Общее магнитное поле Солнца формируется где-то внутри нашей звезды, но точное место этого процесса неизвестно. Возможно, это происходит вблизи поверхности или глубоко внутри. Мы видим лишь активную поверхность, усеянную солнечными пятнами (которые обладают сильными локализованными полями) и истерзанную вспышками и выбросами, вызванными магнитной активностью. Поэтому для более точного прогнозирования этих явлений полезно знать о солнечных пятнах и роли их магнитной активности в таких явлениях, как вспышки и выбросы корональной массы.

Полярность магнитного поля описывает его ориентацию, то есть, является ли оно положительным или отрицательным? Положительная полярность поля направлена от Солнца, а отрицательная — внутрь. Полярность играет важную роль в том, как магнитные поля взаимодействуют с окружающими областями Солнца. При наиболее энергичных взаимодействиях могут возникать мощные солнечные бури, которые влияют на людей и технику здесь, на Земле.

Солнечные пятна — одно из проявлений солнечных магнитных полей. Они образуются по всему Солнцу, и их магнитная активность позволяет Солнцу вызывать вспышки. Однако, когда они проявляются на обратной стороне Солнца, они нам не видны. Поэтому долгое время астрономы почти ничего не знали о скрытых пятнах. Все изменилось с запуском сети GONG, которая позволила физикам-солнечникам исследовать ранее невидимые части Солнца до того, как они станут видимыми.

GONG — это глобальная сеть солнечных телескопов, которая постоянно отслеживает колебания, распространяющиеся по поверхности Солнца. Сами колебания создаются волнами, проходящими через Солнце. Они действуют подобно сейсмическим волнам на Земле, сталкиваясь со структурами внутри планеты. В данном случае волны в Солнце сталкиваются с внутренними солнечными структурами и магнитными элементами. Хамада отмечает, что эти волны постоянны. «Измеряя, как эти волны распространяются внутри Солнца, мы можем узнать о структурах как внутри Солнца, так и на его обратной стороне», — объяснил Хамада.

Команда Хамады добилась прорыва, используя новый метод анализа гелиосейсмических наблюдений, собранных аппаратом GONG. «Хотя магнитные поля оценивались и раньше, новизна здесь заключается в физически обоснованном определении магнитной полярности и угла наклона в пределах гелиосейсмически идентифицированных активных областей», — сказал Джайн.

Научные группы обнаружили очень тонкие признаки фазовых сдвигов на гелиосейсмических картах, созданных сетью. Применив физические принципы к полученной информации, команда смогла определить, как расположены магнитные поля внутри активных областей на дальней стороне Луны. Это позволило им выяснить магнитную полярность этих областей.

Хамада отметил, что, по сути, мы «видим» обратную сторону Солнца, используя звуковые волны. Его команда делает еще один шаг вперед, используя методы анализа, которые раскрывают невидимую архитектуру магнитных полей, формирующих наиболее мощные солнечные активности. Их метод постоянно совершенствуется и в конечном итоге должен дать ученым мощную и непрерывную магнитную карту всего Солнца. Это позволит ученым лучше прогнозировать солнечную активность в ранее невидимых областях задолго до того, как они повернутся к Земле во время 27-дневного периода вращения Солнца. Конечная цель — создание более точных прогнозов таких явлений, как солнечные вспышки и выбросы корональной массы, — видов активности, которые создают эффекты космической погоды здесь, на Земле.

Солнечная активность, связанная с сильными магнитными областями, имеет как положительные, так и отрицательные стороны. Сильная магнитная буря часто вызывает прекрасные вспышки северного и южного сияния. Но если она действительно сильная, такая космическая погода может уничтожить спутники, нанести вред космонавтам в космосе и нарушить навигацию, связь и передачу энергии. Более полная картина магнитного поля Солнца могла бы дать синоптикам более ранние предупреждения о потенциально разрушительных событиях, а также предоставить физикам-солнечникам более полное представление о том, что происходит на всем Солнце, а не только на той его стороне, которая обращена к нам.