• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
2 сентября, 13:04
Дарья Губина
59

Астрономы отследили события на Солнце, порождающие сверхбыстрые электроны, которые угрожают космическим аппаратам

❋ 5.4

Солнце — самый мощный ускоритель частиц в нашей системе. «Ливни» заряженных частиц угрожают работе космических аппаратов и даже способны навредить электросетям на поверхности Земли. С помощью станции Solar Orbiter ученые разделили «летящие» к планете сверхбыстрые электроны на два типа по тому, какие солнечные явления их порождают.

Иллюстрация образования солнечных энергичных электронов и регистрации их аппаратом Solar Orbiter
Иллюстрация образования солнечных энергичных электронов и регистрации их аппаратом Solar Orbiter / © ESA & NASA/Solar Orbiter/STIX & EPD

Аппарат Solar Orbiter — полноценная научная лаборатория для исследования Солнца. Он подлетает к светилу на расстояние 42 миллионов километров от поверхности, или 0,28 астрономической единицы. Для сравнения: Меркурий в ближайшей своей точке оказывается в 47 миллионах километров.

Солнечная активность принимает разные формы. Так, солнечный ветер — легкий бриз по сравнению со вспышками и выбросами корональной массы. Именно они порождают потенциально опасные потоки заряженных частиц. В частности, потоки солнечных энергичных электронов (solar energetic electrons, SEE) с энергиями от нескольких килоэлектронвольт до мегаэлектронвольт.

Также солнечные выбросы энергетических частиц можно разделить на два класса по их длительности: импульсивные и продолжительные. Ученые связывают импульсивные выбросы с небольшими вспышками и другими явлениями, а продолжительные — с мощными солнечными вспышками и выбросами корональной массы.

В новой работе с помощью данных Solar Orbiter ученые выявили 303 выброса солнечных энергичных электронов, распределили их на импульсивные и продолжительные, а также определили породившие их события на поверхности светила.

«Мы видим четкое разделение между „импульсивными“ вспышками частиц, при которых энергичные электроны отлетают от поверхности Солнца всплесками в результате солнечных вспышек, и „продолжительными“, связанными с растянутыми во времени выбросами корональной массы, при которых на протяжении длительного периода вылетает более широкий поток частиц», — объяснил ведущий автор исследования Александр Вармут из Потсдамского астрофизического института (Германия)

Собранные данные авторы выложили в открытый доступ в каталоге. В него попали 303 выброса солнечных энергичных электронов, «пойманных» аппаратом Solar Orbiter с ноября 2020 года по декабрь 2022-го. Каталог будет пополняться.

В статье, опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics, ученые привели первый статистический анализ этих выбросов. За изученный период количество выбросов увеличивалось, что объясняется нараставшей активностью Солнца. Также заметно, что большинство выбросов были «пойманы» вдали от светила, но это объясняется эллиптической орбитой аппарата. На самом деле в среднем, независимо от расстояния, Solar Orbiter регистрировал 0,3 выброса в день.

Инфографика, объясняющая образование солнечных энергичных электронов. Синим обозначены «импульсивные» выбросы от вспышек, красным — «продолжительные» от выбросов корональной массы / © ESA & NASA/Solar Orbiter/STIX & EPD

Импульсивные выбросы исследователи связали с рентгеновскими и мощными ультрафиолетовыми солнечными вспышками. Продолжительные — с выбросами корональной массы. При импульсивных выбросах ученые также отметили явную задержку — исчисляемую часами — между событиями и долетевшим до аппарата электронами:

«Оказывается, как минимум частично это связано с тем, как электроны путешествуют сквозь пространство — это может быть задержка и в их высвобождении, и в регистрации аппаратом. Электроны попадают в турбулентность, разлетаются в разные стороны, и тому подобное, поэтому мы не ловим их сразу. Чем дальше от Солнца, тем заметнее этот эффект», — объяснила соавтор работы Лаура Родригез-Гарсия.

Вскоре у экспертов по солнечной погоде появятся еще три инструмента для ее изучения: TRACERS, СМАЙЛ и Vigil. TRACERS — пара спутников для изучения взаимодействия солнечных частиц с магнитосферой Земли, запущенная 23 июля 2025 года. Аппарат СМАЙЛ тоже будет собирать данные о взаимодействии солнечного ветра с земной магнитосферой. Он будет «летать» по эллиптической орбите вокруг Земли, удаляясь дальше TRACERS. В самой дальней точке СМАЙЛ будет оказываться на расстоянии 121 тысячи километров над Северным полюсом (примерно треть расстояния от Земли до Луны, но «над» плоскостью эклиптики). Европейское космическое агентство и Китайская академия наук планируют запустить СМАЙЛ уже в 2026 году.

Аппарат Vigil будет «летать» по орбите Земли вслед за нашей планетой в пятой точке Лагранжа (системы Солнце — Земля). На данный момент в L5 нет ни одного аппарата. Задачей Vigil будет следить за событиями на поверхности Солнца, порождающими солнечный ветер и потоки заряженных частиц. Светило вращается вокруг своей оси быстрее, чем наша планета смещается по орбите, поэтому аппарат будет видеть сторону Солнца за четыре-пять дней до того, как оно повернется этим боком к Земле. Аппарат поможет делать более точные и заблаговременные прогнозы солнечной погоды. Запуск миссии Vigil назначен на 2031 год.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Автор специализируется на популяризации астрономии и астрофизики. Пишет о строении Вселенной, космологических теориях и новых открытиях, раскрывая суть явлений и идей современного научного знания.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
2 сентября, 08:20
Александр Березин

Бета-блокаторы около 40 лет использовали для лечения людей, пострадавших от инфаркта. Однако работы последних лет, авторы которых пробовали оценить их эффективность в современных условиях, уже поставили их полезность под вопрос. Новое исследование показало, что для одного из полов они могут быть даже вредны.

1 сентября, 18:44
Василий Парфенов

В астрономии размер имеет большое значение: от диаметра главного зеркала телескопа напрямую зависит его разрешающая способность. Если на Земле габариты научных инструментов ограничены скорее бюджетами их строителей, то для космических телескопов мы достигли технологического предела. Что-то сложнее и крупнее «Джеймса Уэбба» построить фактически невозможно, по крайней мере, в ближайшие десятилетия. А для получения прямых изображений землеподобных экзопланет нужно зеркало в 10 раз крупнее. Но американские инженеры и астрономы нашли любопытное геометрическое решение этой проблемы.

1 сентября, 08:09
Адель Романова

В слоях почвы эпохи мезолита обнаружили останки четверых людей, среди которых двое детей. Предполагают, что это была семья. Сильное впечатление производит расположение скелетов: они выглядят так, словно умершие перед гибелью обнимали друг друга. Предстоит выяснить, что с ними произошло.

27 августа, 10:07
Александр Березин

Компания впервые смогла устранить недоработки Starship V2 в достаточной степени, чтобы выполнить всю намеченную программу испытаний в одном полете. Впрочем, без сбоев не обошлось и на этот раз. Традиционные американские космические игроки продолжают считать, что задержки с программой позволят Китаю выиграть вторую лунную гонку у США.

28 августа, 08:50
Игорь Байдов

Согласно выводам авторов нового исследования, сумчатый волк, или тилацин, проиграл эволюционную битву за выживание за миллионы лет до того, как первый человек ступил на австралийскую землю. Оказалось, этот вид хищных сумчатых постепенно терял ключевые гены, что сделало его уязвимым перед лицом природных изменений. Человек и динго лишь довершили процесс.

27 августа, 15:12
ФизТех

Физики из МФТИ и Всероссийского научно-исследовательского института автоматики имени Н.Л. Духова (ВНИИА) предложили и теоретически обосновали новый способ создания макроскопических квантовых состояний света, известных как «коты Шредингера». Механизм, основанный на рассеянии лазерного излучения на свободных электронах, открывает путь к созданию таких состояний в условиях, где другие, более известные методы, не работают. Это достижение не только расширяет фундаментальное понимание взаимодействия света и материи, но и предоставляет новый инструмент для развития квантовых технологий.

6 августа, 20:59
Татьяна Пичугина

Примерно 12 800 лет назад в Северном полушарии началось резкое изменение климата, которое сопровождалось вымиранием мегафауны и угасанием культуры Кловис. Такое могло произойти, например, из-за прорыва пресных вод в Атлантику или мощного вулканического извержения. Несколько лет назад ученые обнаружили места на суше с повышенным содержанием элементов платиновой группы, прослоями угля, микрочастицами расплава. По их мнению, это может быть признаком пребывания Земли в потоке обломков кометы или астероида. В новой работе впервые представлены доказательства кометного события в позднем дриасе из морских осадочных толщ.

12 августа, 11:29
Юлия Трепалина

Влияет ли формат знакомства на качество последующих романтических отношений в паре? Научные данные на этот счет разнятся. Новое исследование по вопросу представила группа психологов из Польши, Австралии и Великобритании. В попытке понять, при каком сценарии удовлетворенность отношениями выше, а любовь крепче — когда двое нашли друг друга в Сети или познакомились в жизни, — ученые опросили свыше 6000 тысяч человек из разных стран.

3 августа, 12:57
Александр Березин

Тщательный анализ спутниковых снимков позволил ученым оценить изменение скорости фотосинтеза на планете с 2003 по 2021 годы. Ситуация оказалась несколько неожиданной: если на суше растения явно «ускорились», то в океане ситуация намного менее определенная.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно