Вспышки на Солнце вызывают "снежные лавины": астрономы сделали неожиданное открытие

Подобно тому, как лавины на заснеженных горах начинаются с движения небольшого количества снега, ученые выяснили, что вспышки на Солнце изначально запускаются слабыми магнитными возмущениями, которые быстро становятся более сильными. Этот быстро развивающийся процесс создает падающие сгустки плазмы, которые продолжают падать даже после того, как вспышка стихает. Открытие было сделано благодаря приборам космического аппарата Solar Orbiter Европейского космического агентства (ЕКА). Исследование опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics, сообщает ЕКА.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Солнечные вспышки — это мощные взрывы на Солнце. Они происходят, когда энергия, накопленная в запутанных магнитных полях, внезапно высвобождается в процессе, известном как магнитное пересоединение. За считанные минуты линии магнитного поля сначала разрываются, а затем снова соединяются. При этом данный процесс нагревает и ускоряет плазму на Солнце и приводит к выбросу высокоэнергетических частиц в космос. Таким образом в космос выбрасывается мощное излучение и много энергии, что и является солнечной вспышкой. Самые мощные вспышки на Солнце могут вызвать магнитную бурю на Земле.

Ученые точно не понимали, каким образом высвобождает такое огромное количество энергии за короткое время. Теперь же они получили ответ, благодаря приборам Solar Orbiter, которые помогли составить наиболее полную картину солнечной вспышки. Наблюдения позволили ученым следить за развитием солнечной вспышки в течение примерно 40 минут.

Магнитная лавина на Солнце

Когда Solar Orbiter начал наблюдения примерно за 40 минут до пика активности солнечной вспышки, уже присутствовала темная дугообразная нить из скрученных магнитных полей и плазмы, соединенная с крестообразной структурой из постепенно усиливающихся линий магнитного поля.

Ученые выяснили, что новые нити магнитного поля появляются в каждом кадре изображения и это происходит каждые две секунды. Каждая нить удерживается магнитным полем, и они скручиваются, как веревки.

Затем, подобно типичной лавине, область возникновения вспышки становится нестабильной. Скрученные нити начинают разрываться и снова соединяться, быстро вызывая каскад дальнейших дестабилизаций в этом районе. Это приводит к постепенно усиливающимся событиям магнитного пересоединения и выбросам энергии, которые проявляются в виде внезапного увеличения яркости на Солнце.

По слова мученых, они были удивлены тем, как крупная вспышка на Солнце обусловлена ​​серией более мелких событий магнитного пересоединения, которые быстро распространяются в пространстве и времени. Это исследование показывает, что вспышка на Солнце не обязательно является одним извержением, а может представлять собой каскад взаимодействующих событий магнитного пересоединения.

Дождь из плазмы на Солнце

Впервые ученые смогли выяснить, как как быстрая серия событий магнитного пересоединения передает энергию во внешней части атмосферы Солнца.

Особый интерес для ученых представляет высокоэнергетическое рентгеновское излучение, которое является признаком того, где ускоренные частицы передали свою энергию. Учитывая, что ускоренные частицы могут улетать в космос и представлять опасность для спутников, астронавтов и наземных технологий, понимание того, как происходит этот процесс, имеет важное значение для прогнозирования космической погоды.

Во время изучения вспышки на Солнце рентгеновское излучение резко возросло во время самой вспышки по мере увеличения числа событий магнитного пересоединения. В результате частицы были ускорены до скорости в примерно 431–540 миллионов км/ч. Наблюдения показали, что во время этих событий магнитного пересоединения энергия передавалась от магнитного поля к окружающей плазме.

Ученые наблюдали, как потоки дождя из плазменных сгустков чрезвычайно быстро перемещаются сквозь атмосферу Солнца. Этот дождь из плазмы является признаком выделения энергии, который становится все сильнее по мере развития вспышки. Даже после того, как вспышка стихает, дождь продолжается еще некоторое время.

По словам ученых, они не ожидали, что лавинообразный процесс может привести к образованию частиц такой высокой энергии. Еще многое предстоит изучить об этом процессе, но для этого потребуются новые исследования.

Наблюдения Solar Orbiter раскрывают центральный механизм солнечной вспышки и показывают решающую роль лавинообразного механизма высвобождения магнитной энергии.

Как уже писал Фокус, астрофизик Ави Леб из Гарварда считает, что межзвездный объект 3I/ATLAS выпустит в сторону нашей планеты струю, наполненную ядовитым цианидом. Это произойдет во время так называемой "фазы полнолуния" этого объекта.