Учёные объяснили, как Солнце восстанавливается после мощных выбросов плазмы

23.11.2024 20:42:00 | iXBT.com

Исследовательская группа, состоящая из учёных Сколковского института науки и технологий, Миланского политехнического университета, некоммерческой научно-исследовательской организации NorthWest Research Associates, Грацского университета и обсерватории Канцельхёэ (Kanzelhöhe Observatory) в Австрии, представила новый механизм, объясняющий процесс восстановления корональных затемнений — тёмных областей на Солнце, вызванных интенсивными выбросами плазмы.

Результаты исследования, опубликованные в журнале Astronomy & Astrophysics, предоставляют ценную информацию о том, как солнечная корона восполняется после коронального выброса массы (CME), расширяя понимание процессов, управляющих экстремальными космическими погодными явлениями.

Наблюдения STEREO//EUVI (слева) за затемнением короны (тёмная область на лимбе) в солнечной короне и связанным с этим выбросом корональной массы, который позже наблюдался коронографами STEREO/COR1/COR2 (в середине) 6-7 сентября 2011 г. Справа: Расширение корональной петли в солнечной короне на изображении STEREO-A (белая стрелка). Источник: GM Ronca et al

Корональные выбросы массы — это гигантские пузыри магнитной плазмы, которые вырываются из Солнца, достигают Земли всего за несколько дней и вызывают сильные геомагнитные бури и влияют на работу технологий. Обнаружение коронального выброса массы на ранних стадиях затруднено, и обычно эти события обнаруживаются только тогда, когда они хорошо развиты и видны коронографам. Однако учёные могут отслеживать признаки этих извержений, наблюдая за корональными затемнениями — областями, которые появляются на снимках солнечной короны в экстремальном ультрафиолетовом (EUV) диапазоне, указывающими на потерю материала во время выброса плазмы.

Используя долгосрочные наблюдения корональных затемнений в течение нескольких дней с момента возникновения коронального выброса массы, исследовательская группа разработала методы анализа продолжительности корональных затемнений, выявляющие, как и когда солнечная корона восстанавливается и пополняется после коронального выброса массы. «Благодаря изображениям высокого разрешения с космических аппаратов SDO и STEREO мы теперь видим, как корональные петли расширяются и становятся ярче над затемнёнными областями после извержений корональных выбросов массы. Эти петли, которые появляются как до, так и после извержений, постоянно покрывают и заполняют затемнённые области, раскрывая механизм, лежащий в основе процесса восстановления Солнца», — говорит Джулия Ронка, ведущий автор исследования и аспирантка Миланского технического университета, приехавшая в Сколтех по программе обмена Erasmus.

Механизм восстановления корональных затемнений, вызванный расширением корональных петель (жёлтый и красный) в область затемнения (серый). Структура CME изображена синим цветом с тёмно-серыми опорными точками, представляющими основные области затемнения. Пунктирный круг обозначает близлежащую активную область (AR), а области восстановления затемнения выделены светло-серым цветом. Источник: Astronomy & Astrophysics (2024). DOI: 10.1051/0004-6361/202347934

«Мы не должны изучать признаки солнечных активных событий изолированно. Извлекая как можно больше информации из солнечных снимков, сделанных различными спутниками, можно обнаружить неожиданные взаимосвязи. Мы заметили, что затемнения, следы солнечных взрывов, часто исчезают быстрее, чем ожидалось. Изучая как затемнённые, так и яркие области короны, мы обнаружили продолжающееся развитие корональных петель — важный механизм восстановления, который помогает объяснить, почему затемнение исчезает раньше, чем предполагалось», — говорит Галина Чикунова, соавтор исследования и выпускница Сколтеха, которая в настоящее время продолжает исследования в Хварской обсерватории Загребского университета.

Корональные петли возникают в активных областях Солнца, постоянно формируются и рассеиваются по мере расширения в верхние слои солнечной короны. Хотя эти петли менее яркие, чем окружающие структуры, и поэтому их сложно обнаружить, их расширение играет ключевую роль в ускорении восстановления после затемнения. «Корональные петли возникают в активных областях Солнца, постоянно формируются и рассеиваются по мере расширения в верхние слои солнечной короны. Хотя эти петли менее яркие, чем окружающие структуры, и поэтому их сложно обнаружить, их расширение играет ключевую роль в ускорении восстановления после затемнения», — добавила доцент Сколтеха Татьяна Подладчикова, соавтор исследования.

Это исследование проливает новый свет на явления солнечной активности, предлагая важные данные о процессах, управляющие поведением Солнца и его штормами, что особенно важно, поскольку текущий солнечный цикл приближается к своему пику, и эти события становятся более частыми.

Подробнее