Российские ученые создали систему слежения за выбросами на Солнце

Ученые Сколтеха совместно с австрийскими коллегами разработали автоматический метод выявления на Солнце следов от корональных выбросов. Результаты исследования опубликованы в журнале Astrophysical Journal.

Корональные выбросы массы, одно из наиболее ярких проявлений солнечной активности, — это гигантские всплески намагниченной плазмы, которые выбрасываются из атмосферы Солнца в окружающее пространство со скоростями от 100 до 3,5 тысячи километров в секунду. Большую часть вещества этих выбросов составляет водород.

Если поток заряженных частиц достигает Земли, в ее атмосфере возникают полярные сияния и магнитные бури. Это может привести к серьезным проблемам в работе электрооборудования и потере сигнала, а наибольшей опасности подвергаются космические аппараты и космонавты в открытом космосе.

Однако наблюдать корональные выбросы напрямую не всегда возможно из-за того, что они происходят в атмосфере Солнца (солнечной короне), которая очень разрежена и светит не так ярко, как солнечный диск.

Ученые из Сколковского института науки и технологий совместно с коллегами из Грацского университета имени Карла и Франца и обсерватории Канцельхох разработали автоматический метод детектирования не самих выбросов, а их следов — корональных диммингов, темных пятен, связанных с потерей вещества в короне во время выброса и наблюдаемых в ультрафиолетовой части спектра.

Обычно взрывные явления на Солнце, приводящие к выбросам, фиксируются с помощью специальных инструментов — коронографов, которые перекрывают Солнце темным диском, создавая искусственное солнечное затмение. Коронографы на Земле не дают точных результатов из-за яркого свечения неба, поэтому обычно их устанавливают на космических аппаратах. У наблюдений с помощью коронографов есть и существенный недостаток: закрывая солнечный диск на несколько радиусов, невозможно разглядеть раннюю эволюцию выброса.

На сегодняшний день в космосе работают два коронографа: на борту спутников STEREO-A и SOHO, а новые подобные миссии ожидаются только через несколько лет.

Авторы доказали, что димминги служат надежными индикаторами для ранней диагностики выбросов энергии из атмосферы Солнца. Благодаря уникальной позиции спутников STEREO-A, STEREO-B и SDO впервые удалось сравнить размер и яркость диммингов с разных точек наблюдения.

Полученные результаты подтверждают более раннюю работу соавторов исследования из Грацского университета, где те же димминги изучались с помощью изображений спутника SDO.

"Мы показали, что, наблюдая димминги на Солнце, можно на ранних стадиях оценить массу и скорость коронального выброса массы — ключевые параметры, позволяющие предсказать масштаб события и время его ожидаемых последствий на Земле, — приводятся в пресс-релизе института слова первого автора статьи Галины Чикуновой, аспиранта Космического центра Сколтеха. — Это имеет большое прикладное значение для разработки оперативных сервисов космической погоды, а также для будущих космических миссий в точку Лагранжа L5. Космические аппараты будут располагаться на орбите, всегда образуя одно и то же положение вместе с Землей. Это позволит детектировать следы корональных выбросов массы прямо на Солнце, а также прогнозировать параметры мощных выбросов прежде, чем они будут замечены с Земли".

"Человечество вступает в новую эпоху освоения космического пространства, создания новых космических технологий, которые постепенно переходят в нашу повседневную жизнь. В настоящее время очень важно изучать природу взрывных явлений на Солнце, разрабатывать методы их раннего прогнозирования, чтобы обезопасить наше общество и технологии от опасностей космической погоды, вовремя выключать на время аппаратуру на спутниках, переводить космонавтов в укрытие, отменять спутниковые маневры, авиаперелеты через полярные регионы, сообщать о возможных проблемах с навигацией", — говорит еще один автор исследования, профессор Космического центра Сколтеха Татьяна Подладчикова.