Исследователи НИУ ВШЭ в Нижнем Новгороде и ГАО РАН проанализировали данные о микроволновом излучении нескольких активных областей на Солнце, полученные с двумерным пространственным разрешением на радиогелиографе Нобеяма. Каждую активную область, где ранее произошла вспышка, разделили на участки и сравнили радиоизлучение от каждого из них. Выяснилось, что за несколько часов до вспышки происходило усиление колебаний в той зоне, где наблюдалась максимальная яркость радиоизлучения во время вспышки. Метод может использоваться для более точного прогноза мощных вспышек.
Корональный выброс массы в 2012 году / ©НАСА / Центр космических полетов Годдарда
Исследование опубликовано в журнале Geomagnetism and Aeronomy. Солнечные вспышки — это взрывные выбросы энергии в атмосфере Солнца, возникающие, когда магнитные поля, видимые как темные пятна на поверхности, сильно усложняются. За одну мощную вспышку (рентгеновского класса M и X) может высвободиться больше энергии, чем производит вся земная энергетика за несколько лет.
Иногда мощные вспышки сопровождаются корональным выбросом массы (КВМ) — извержением миллиардов тонн вещества из внешних слоев Солнца со скоростью от десятков до более 3000 километров в секунду. Выбросы, направленные в сторону Земли, вызывают магнитные бури, которые могут приводить к сбоям в работе спутников и электрических сетей, влиять на здоровье метеозависимых людей.
Радиоастрономы следят за солнечной активностью и разрабатывают новые методы для прогноза опасных магнитных бурь. Исследователи из НИУ ВШЭ и ГАО РАН изучили данные радиогелиографа Нобеяма и описали признаки, по которым можно предсказать солнечные вспышки. «Подобные исследования уже проводили наши коллеги из НИРФИ, но на малых телескопах.
Данные с радиогелиографа Нобеяма мы изучаем уже с двумерным разрешением и можем точно знать, в какой области на Солнце происходят колебания микроволнового излучения, — поясняет кандидат физико-математических наук, доцент кафедры математической экономики НИУ ВШЭ в Нижнем Новгороде Ирина Бакунина. — Радиогелиограф Нобеяма поставлял данные до 2020 года и работал на частотах 17 и 34 ГГц. Новые данные мы будем получать с улучшенного Сибирского радиогелиографа с большим рабочим диапазоном частот — 3–24 ГГц».
Исследователи анализировали данные о трех активных областях: NOAA AR 11283, NOAA AR 11302 и NOAA AR 11515. Радиоизображения областей разделили на шесть участков и сравнили колебания микроволнового излучения от каждого из них.
Выяснилось, что участки с самыми интенсивными колебаниями радиоизлучения до вспышки были впоследствии наиболее яркими во время вспышки. Исследователи объясняют это тем, что колебания микроволнового излучения отражают динамические процессы, которые происходят в активных областях перед вспышками.
«Мы предполагаем, что анализ колебаний микроволнового излучения поможет лучше понять механизм возникновения вспышек и улучшить критерии для их прогнозирования, — поясняет Ирина Бакунина. — Мы продолжаем детальнее изучать механизм зарождения вспышек, сопровождающихся корональными выбросами массы, и скоро опубликуем исследование, посвященное использованию алгоритма 3D-экстраполяции магнитных полей активных областей для выяснения роли магнитных жгутов во вспышках разного типа».
