Спалахи на Сонці викликають "снігові лавини": астрономи зробили несподіване відкриття

Подібно до того, як лавини на засніжених горах починаються з руху невеликої кількості снігу, вчені з'ясували, що спалахи на Сонці спочатку запускаються слабкими магнітними збуреннями, які швидко стають сильнішими. Цей процес, що швидко розвивається, створює падаючі згустки плазми, які продовжують падати навіть після того, як спалах стихає. Відкриття було зроблено завдяки приладам космічного апарату Solar Orbiter Європейського космічного агентства (ЄКА). Дослідження опубліковано в журналі Astronomy & Astrophysics, повідомляє ЄКА.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Сонячні спалахи — це потужні вибухи на Сонці. Вони відбуваються, коли енергія, накопичена в заплутаних магнітних полях, раптово вивільняється в процесі, відомому як магнітне перез'єднання. За лічені хвилини лінії магнітного поля спочатку розриваються, а потім знову з'єднуються. При цьому цей процес нагріває і прискорює плазму на Сонці і призводить до викиду високоенергетичних частинок у космос. Таким чином у космос викидається потужне випромінювання і багато енергії, що і є сонячним спалахом. Найпотужніші спалахи на Сонці можуть спричинити магнітну бурю на Землі.

Вчені точно не розуміли, яким чином вивільняє таку величезну кількість енергії за короткий час. Тепер же вони отримали відповідь, завдяки приладам Solar Orbiter, які допомогли скласти найбільш повну картину сонячного спалаху. Спостереження дозволили вченим стежити за розвитком сонячного спалаху протягом приблизно 40 хвилин.

Магнітна лавина на Сонці

Коли Solar Orbiter почав спостереження приблизно за 40 хвилин до піку активності сонячного спалаху, вже була присутня темна дугоподібна нитка зі скручених магнітних полів і плазми, сполучена з хрестоподібною структурою з ліній магнітного поля, які поступово посилювалися.

Вчені з'ясували, що нові нитки магнітного поля з'являються в кожному кадрі зображення і це відбувається кожні дві секунди. Кожна нитка утримується магнітним полем, і вони скручуються, як мотузки.

Потім, подібно до типової лавини, область виникнення спалаху стає нестабільною. Скручені нитки починають розриватися і знову з'єднуватися, швидко викликаючи каскад подальших дестабілізацій у цьому районі. Це призводить до поступово зростаючих подій магнітного перез'єднання і викидів енергії, які проявляються у вигляді раптового збільшення яскравості на Сонці.

За слова мучених, вони були здивовані тим, як великий спалах на Сонці зумовлений серією більш дрібних подій магнітного перез'єднання, що швидко поширюються в просторі та часі. Це дослідження показує, що спалах на Сонці не обов'язково є одним виверженням, а може являти собою каскад взаємодіючих подій магнітного перез'єднання.

Дощ із плазми на Сонці

Уперше вчені змогли з'ясувати, як як швидка серія подій магнітного перез'єднання передає енергію в зовнішній частині атмосфери Сонця.

Особливий інтерес для вчених становить високоенергетичне рентгенівське випромінювання, яке є ознакою того, де прискорені частинки передали свою енергію. З огляду на те, що прискорені частинки можуть відлітати в космос і становити небезпеку для супутників, астронавтів і наземних технологій, розуміння того, як відбувається цей процес, має важливе значення для прогнозування космічної погоди.

Під час вивчення спалаху на Сонці рентгенівське випромінювання різко зросло під час самого спалаху в міру збільшення числа подій магнітного перез'єднання. У результаті частинки були прискорені до швидкості приблизно 431-540 мільйонів км/год. Спостереження показали, що під час цих подій магнітного перез'єднання енергія передавалася від магнітного поля до навколишньої плазми.

Вчені спостерігали, як потоки дощу з плазмових згустків надзвичайно швидко переміщуються крізь атмосферу Сонця. Цей дощ із плазми є ознакою виділення енергії, який стає дедалі сильнішим у міру розвитку спалаху. Навіть після того, як спалах стихає, дощ триває ще деякий час.

За словами вчених, вони не очікували, що лавиноподібний процес може призвести до утворення частинок такої високої енергії. Ще багато чого належить вивчити про цей процес, але для цього потрібні нові дослідження.

Спостереження Solar Orbiter розкривають центральний механізм сонячного спалаху і показують вирішальну роль лавиноподібного механізму вивільнення магнітної енергії.

Як уже писав Фокус, астрофізик Аві Леб з Гарварду вважає, що міжзоряний об'єкт 3I/ATLAS випустить у бік нашої планети струмінь, наповнений отруйним ціанідом. Це станеться під час так званої "фази повного місяця" цього об'єкта.