Ученые обнаружили источник опасных частиц на Солнце

Солнце изображение

Сильные потоки солнечных частиц могут нарушать работу спутников и электронную инфраструктуру на Земле.

Источник потенциально опасных солнечных частиц, выбрасываемых Солнцем с высокой скоростью во время штормов во внешней атмосфере, был впервые обнаружен исследователями из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Университета Джорджа Мейсона (Вирджиния, США). Об этом сообщает SciTechDaily.

Эти частицы сильно заряжены и, если они достигают атмосферы Земли, потенциально могут нарушить работу спутников и электронной инфраструктуры, а также представляют радиационный риск для космонавтов и людей в самолетах.

В 1859 году во время так называемого Кэррингтонского события сильная солнечная буря привела к отказу телеграфных систем по всей Европе и Америке. В современном мире, который так сильно зависит от электронной инфраструктуры, вероятность нанесения ущерба намного выше.

Чтобы свести к минимуму опасность, ученые пытаются понять, как образуются эти потоки частиц, чтобы лучше предсказать, когда они могут повлиять на Землю.

В новом исследовании, опубликованном в Science Advances, исследователи проанализировали состав частиц солнечной энергии, направляющихся к Земле, и обнаружили, что они имеют тот же «отпечаток пальца», что и плазма, расположенная низко в короне Солнца, недалеко от средней области атмосферы Солнца.

«В нашем исследовании мы впервые наблюдали, откуда именно на Солнце приходят солнечные энергетические частицы. Наши данные подтверждают теории о том, что эти сильно заряженные частицы происходят из плазмы, которая удерживается в атмосфере Солнца сильными магнитными полями. Эти энергичные частицы, будучи выпущенными, затем ускоряются и движутся со скоростью несколько тысяч километров в секунду», — заявила соавтор доктор Стефани Ярдли (Лаборатория космических исследований UCL Mullard, MSSL).

«Энергичные частицы могут прибывать на Землю очень быстро, в пределах от нескольких минут до нескольких часов, причем эти события длятся несколько дней. В настоящее время мы можем предоставлять только прогнозы этих событий по мере их возникновения, поскольку предсказать эти события до того, как они произойдут, очень сложно. Лучше понимая процессы на Солнце, мы можем улучшить прогнозы, чтобы в случае сильной солнечной бури у нас было время действовать, чтобы снизить риски», — добавила она.

Ведущий автор доктор Дэвид Брукс (Университет Джорджа Мейсона и почетный профессор UCL MSSL) сказал: «Наши наблюдения дают возможность увидеть, откуда берутся материалы, производящие солнечные энергетические частицы. Сейчас мы начинаем новый солнечный цикл, и как только он начнется, мы будем использовать те же методы, чтобы увидеть, верны ли наши результаты в целом или эти события каким-то образом необычны».

«Нам повезло в том, что наше понимание механизмов, лежащих в основе солнечных бурь и частиц солнечной энергии, вероятно, будет быстро продвигаться в ближайшие годы благодаря данным, которые будут получены с двух космических аппаратов — солнечного орбитального аппарата ЕКА и солнечного зонда НАСА Parker, которые движутся в будущее. ближе к Солнцу, чем когда-либо был какой-либо космический корабль», — отметил Брукс.

В исследовании, ученые использовали измерение от ветра спутника NASA, расположенного между Солнцем и Землей, чтобы проанализировать ряд солнечных потоков энергичных частиц, каждый из которых длится по крайней мере один день, в январе 2014 года.

Они обнаружили, что солнечные энергетические частицы, измеренные спутником Wind, имели такую ​​же химическую подпись — обилие кремния по сравнению с серой — как плазма, ограниченная близко к верху хромосферы Солнца. Эти местоположения находились в «точках» горячих корональных петель, то есть на дне петель магнитного поля и плазмы, простирающихся во внешнюю атмосферу Солнца и обратно.

Используя новую технику, команда измерила силу коронального магнитного поля в этих точках и обнаружила, что она очень высока, в диапазоне от 245 до 550 Гаусс, подтверждая теорию о том, что плазма удерживается в атмосфере Солнца сильными магнитными полями перед его «выпуском» в космос.

Частицы солнечной энергии высвобождаются из Солнца и ускоряются солнечными вспышками (большими взрывами) или корональными выбросами массы — выбросами огромных облаков плазмы и магнитного поля. Около 100 событий с частицами солнечной энергии происходит каждые 11 лет солнечного цикла, хотя это число меняется от цикла к циклу.

Последние результаты подтверждают идею о том, что некоторые солнечные энергетические частицы происходят из другого источника, чем медленный солнечный ветер (происхождение которого все еще неизвестно), поскольку они заключены в определенных условиях в горячих корональных петлях в центре области источника. Солнце постоянно излучает более быстрый солнечный ветер, а его столкновение с атмосферой Земли может вызвать северное сияние.

Высокоэнергетические частицы, выпущенные в январе 2014 года, были из нестабильной области Солнца, где зафиксированы частые солнечные вспышки и CME, а также чрезвычайно сильное магнитное поле. Область, известная как 11944, была одной из крупнейших активных областей на Солнце в то время и была видна наблюдателям на Земле как солнечное пятно — темное пятно на поверхности Солнца.

Вскоре после этого периода времени в отдельном исследовании было проведено измерение напряженности магнитного поля в области 11944, которое было одним из самых высоких, когда-либо зарегистрированных на Солнце — 8,2 кГс.

Ученые выяснили, насколько горячее солнце. Даже в самый жаркий летний день мы не можем представить, насколько жарко на самом деле солнце.

Стало известно, что в Китае запустили термоядерное «искусственное солнце». Физики смогли разогреть плазму внутри устройства HL-2M до температуры 150 млн градусов Цельсия.

Ранее Курсор писал, что ученые разработали новый детектор для наблюдения за Солнцем. Ученые разработали прототип нового детектора солнечных частиц, который способен улавливать протоны и электроны с кинетическими энергиями 10-100 МэВ и 1-10 МэВ соответственно.

Китай отправит в космос миссию для исследования Солнца. Спутник, оснащенный различными приборами для сбора данных, планируют запустить уже в следующем году.

Астрономы смогли изучить возникновение и действие нановспышек. Небольшие, но очень яркие петли были зафиксированы непосредственно на границе солнечной короны.

Напомним, Курсор сообщал о том, что озвучена вероятность внезапного взрыва Солнца.

ТЭГИ:
comments powered by HyperComments