Механизм, предугадывающий солнечные извержения

Эти вспышки могут быть смертельно опасными: если какая-либо космическая миссия столкнется с подобным явлением, то интенсивное излучение может быть фатальным для космонавтов. И когда вспышки достигают магнитного поля, которое окружает Землю, наблюдаются геомагнитные бури, которые влияют на сотовую связь, наносят урон спутникам и повреждают электросети.

НАСА хочет знать, когда произойдет то или иное извержение на Солнце. Зная степень интенсивности солнечных вспышек можно изменить сроки будущих космических миссий, таких, как путешествие к Марсу, и показать, когда должны быть приняты меры по защите спутников, систем питания и другого оборудования.

В Принстонской лаборатории по изучению физики плазмы (PPPL, Princeton Plasma Physics Laboratory) Министерства энергетики США, исследователи во главе с физиком Клэйтоном Майерсом (Clayton Myers) определили механизм, который может остановить вспышку, прежде чем она покинет Солнце. Описание механизма опубликовано в новом выпуске журнала Nature. Согласно новой методике ученые смогут отличать начало реальной вспышки от ложной.

Самые бурные извержения, называемые «выбросы корональной массы», происходят от внезапного выброса магнитной энергии, которая хранится в короне Солнца, то есть в верхнем слое звезды. Эта энергия часто создает массивные арочные конструкции, которые могут изгибаться и поворачиваться. Когда эти долгоживущие структуры закручиваются и дестабилизируются, они могут либо прорываться в Солнечную систему или же падать обратно на поверхность звезды.

С помощью лабораторных экспериментов исследователи обнаружили, что такие сбои происходят, когда магнитное поле, которое проходит вдоль потока арки недостаточно сильно для того, чтобы удержать корональную вспышку от скручивания и дестабилизации. В этих условиях, магнитное поле взаимодействует с электрическими токами в потоке динамической силы, что останавливает извержения. PPPL обнаружил важность этой силы, называемой «тороидальное силовое поле напряжения», которое отсутствует в существующих моделях солнечных извержений.

Таким образом, теперь физики, изучающие Солнце, смогут отслеживать направляющие магнитные поля, которые могут быть найдены в относительно простых реконструкциях потенциального магнитного поля нашей звезды. Одним из самых ярких примеров может быть крупнейший выброс корональной массы Солнца, состоявшийся в октябре 2014 года, который произвел несколько больших вспышек, но извержения не наблюдались. Предварительный анализ этого региона показывает, что некоторые из этих вспышек были связаны с неудачными извержениями.