• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
02.09.2025, 13:04
Дарья Губина
1,2 тыс

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.
Дарья Губина
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
28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

28 августа, 17:35
Марк Чернов

Международная группа ученых обнаружила следы трех неизвестных ранее правителей Ассирийской империи, существование которых ставит под сомнение полноту и объективность древних хроник. Исследователи доказали, что царские списки, считавшиеся более века незыблемым источником, составляли с учетом политической цензуры.

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

24 августа, 17:18
Губкинский университет

Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина разработали первый отечественный гелеобразователь для гидроразрыва пласта на основе сжиженных углеводородных газов. Разработка позволяет заместить импортные реагенты, необходимые для освоения трудноизвлекаемых запасов нефти.

29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

31 июля, 14:12
Андрей Серегин

Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий