Ученые выяснили, что энергетические частицы, выбрасываемые Солнцем, происходят из плазмы, находящейся в среднем слое атмосферы звезды и удерживаемой магнитным полем. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
«В нашем исследовании мы впервые наблюдали, из какого именно места на Солнце приходят солнечные энергетические частицы. Наши данные подтверждают теорию о том, что эти сильно заряженные частицы происходят из плазмы, удерживаемой в атмосфере Солнца сильными магнитными полями. Эти энергетические частицы, однажды выпущенные, ускоряются солнечными вспышками, которые распространяются со скоростью несколько тысяч километров в секунду», — прокомментировала Стефани Ярдли из Лаборатории космических исследований Малларда в Университетском колледже Лондона, одна из авторов исследования.
Солнце — источник не только тепла и света, но и опасных энергетических частиц. Они высвобождаются из Солнца и ускоряются солнечными вспышками, в ходе которых происходят выбросы огромных облаков плазмы и магнитного поля. Каждые 11 лет солнечного цикла происходит около 100 событий, связанных с солнечными частицами. Если они достигнут атмосферы Земли, то могут нарушить работу спутников и электронной инфраструктуры. Кроме того, космонавты и люди в самолетах подвергаются риску радиационного облучения. Крупнейшее зафиксированное подобное событие, Кэррингтонское, произошло в 1859 году. Тогда солнечная буря привела к отказу телеграфных систем по всей Европе и Америке. Но сегодня, в сильно зависящем от электроники мире, подобное событие может нанести значительно больший ущерб.
Поэтому ученые стремятся свести к минимуму опасность солнечных бурь и научиться их предсказывать. Для этого они пытаются понять, как образуются потоки частиц, вылетающие из Солнца. В новом исследовании американские и английские ученые использовали данные со спутника NASA Wind, который расположен между Солнцем и Землей, и анализировали потоки энергетических частиц. Авторы работы также использовали для сравнения данные спектроскопии от Японского агентства аэрокосмических исследований.
Ученые обнаружили, что химическая подпись у энергетических частиц была такой же, как у плазмы из среднего слоя солнечной атмосферы — хромосферы. В ней наблюдалось обилие кремния по сравнению с серой. Вещество, как показали исследователи, находилась на дне своеобразных петель магнитного поля и плазмы, которые простирались от хромосферы до внешней атмосферы Солнца. Ученые измерили силу коронального магнитного поля в таких местах и выяснили, что оно там очень сильно — от 245 до 550 Гаусс. Это подтвердило теорию, что плазма перед выпуском в космос удерживается сильными магнитными полями.
«Наши наблюдения дают заманчивую возможность заглянуть в то место, откуда происходит материал, который производил солнечные энергетические частицы в нескольких событиях последнего солнечного цикла. Сейчас мы находимся в начале нового цикла и будем продолжать наблюдения, используя те же методы, чтобы убедиться в том, что наши результаты верны. Нам повезло с тем, что наше понимание механизмов, лежащих в основе солнечных бурь и частиц солнечной энергии, вероятно, будет быстро развиваться в ближайшие годы благодаря данным с двух космических аппаратов — солнечного орбитального аппарата ESA и солнечного зонда NASA Parker, которые подойдут ближе к Солнцу, чем когда-либо подходил космический корабль», — рассказал Дэвид Брукс из Университета Джорджа Мейсона, ведущий автор исследования.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
