Спустя 70 лет ученые разгадали тайну взрывов на Солнце

Международная команда под руководством специалистов из Юго-Западного исследовательского института (Southwest Research Institute, SwRI) впервые получила прямые данные о магнитной реконнекции в верхней атмосфере Солнца. Эти результаты стали возможны благодаря уникальной миссии NASA Parker Solar Probe — единственному аппарату, который осмелился подлететь так близко к нашей звезде.

Магнитная реконнекция — процесс, при котором линии магнитного поля в раскаленной солнечной плазме «разрываются» и соединяются в новом порядке. При этом высвобождаются колоссальные запасы энергии, которые могут запускать солнечные вспышки и корональные выбросы массы. Все это относится к так называемой космической погоде — явлениям, способным влиять на работу спутников, связь, навигационные системы и даже электросети на Земле. И чем лучше мы понимаем механику этих процессов, тем точнее можем предсказывать события такого рода.

До недавнего времени ученые имели только косвенные подтверждения того, как именно происходит реконнекция в солнечной короне. С конца 1990-х годов удалось наблюдать ее признаки с помощью телескопов и спектроскопии, а в земной магнитосфере прямые данные были получены миссией NASA MMS (Magnetospheric Multiscale). Но зафиксировать связанные с магнитной реконнекцией измерения в короне Солнца стало возможным лишь после запуска Parker Solar Probe в 2018 году.

Особенно ценным оказался пролет 6 сентября 2022 года. Тогда аппарат оказался свидетелем масштабного выброса, который позволил впервые одновременно зафиксировать и структуру плазмы, и свойства магнитных полей прямо в области активной реконнекции. Для анализа использовалась комбинация инструментов: изображения, данные приборов на борту, а также наблюдения европейского зонда Solar Orbiter.

«Мы разрабатывали теорию магнитной реконнекции почти 70 лет, поэтому имели представление о том, как должны меняться различные параметры», — поясняет руководитель исследования доктор Ритеш Патель. — «Полученные измерения подтвердили многие численные модели, которые существуют уже десятилетиями, и теперь они служат прочной основой для дальнейших расчетов».

Таким образом, данные Parker Solar Probe стали ценным доказательством правильности расчетов ученых. Теперь астрофизики собираются выяснить, как именно турбулентность и колебания магнитного поля влияют на процесс реконнекции, и какую роль они играют в ускорении частиц и переносе энергии.

Эти результаты важны не только для фундаментальной науки. Понимание того, как в атмосфере Солнца рождаются вспышки и выбросы, помогает человечеству готовиться к их последствиям. Мощные солнечные бури способны нарушить связь, повредить спутники и даже вывести из строя энергосистемы целых регионов. Теперь у ученых появился шанс прогнозировать такие события точнее, а значит — лучше защищать и технику, и жизнь людей на Земле.

Текст: С. Левченко

Источник

• Ключевые слова: Солнц,