В Сколтехе исследовали процесс восстановления темных участков на Солнце.
Результаты данного исследования были опубликованы в журнале Astronomy&Astrophysics. Корональные выбросы массы представляют собой огромные магнитные пузырьки плазмы, вес которых достигает нескольких миллиардов тонн, вырывающиеся с поверхности Солнца и достигающие Земли всего за несколько дней. Это явление вызывает мощные геомагнитные бури, способные нарушить работу современных технологий, на которые мы полагаемся каждый день, и, в конечном итоге, оказывают влияние на нашу повседневную жизнь.
В мае 2024 года из-за сильной магнитной бури были изменены маршруты трансполярных авиарейсов, а спутники провели более пяти тысяч маневров, чтобы избежать выхода из орбиты. Обнаружить корональный выброс массы на начальной стадии крайне сложно: такие события можно увидеть только после их полной формации, когда они попадают в поле зрения коронографов — устройств, имитирующих полное солнечное затмение.
Тем не менее, мы можем отслеживать признаки выбросов непосредственно на Солнце, наблюдая за корональными диммингами — темными областями на изображениях солнечной короны в экстремальном ультрафиолете. Димминги указывают на потерю вещества в короне во время выброса плазмы и являются ценным источником информации о массе, скорости и направлении ее движения. Ученые разработали методы анализа времени жизни корональных диммингов, которые позволяют определить, как и когда солнечная корона восстанавливается после выброса. Этот метод основан на долгосрочных наблюдениях за корональными диммингами в течение нескольких дней с момента начала выброса, используя спутниковые данные, полученные с различных точек в гелиосфере.
«На высококачественных изображениях с космических аппаратов SDO и STEREO мы наблюдаем, как корональные петли расширяются и становятся ярче над зонами димминга после коронального выброса массы. Эти петли, которые возникают как до, так и после выбросов, постепенно покрывают и заполняют потемневшие области, раскрывая механизм восстановления Солнца после выброса», — говорит ведущий автор исследования, выпускница Миланского политехнического института Джулия Ронка, которая проходила обучение в Сколтех по программе обмена студентами Erasmus.
«Характерные признаки явлений, связанных с повышенной солнечной активностью, следует изучать в комплексе, — отмечает соавтор работы, выпускница аспирантуры Сколтеха Галина Чикунова, которая продолжает свои исследования в Обсерватории Хвар Университета Загреба. — Извлекая максимальное количество информации из солнечных изображений, полученных с различных спутников, можно выявить неожиданные взаимосвязи. Например, мы заметили, что димминги — следы солнечных выбросов — зачастую исчезают быстрее, чем предполагалось. Исследуя как темные, так и яркие области солнечной короны, мы обнаружили постоянное развитие корональных петель — важного механизма восстановления, что помогает объяснить, почему димминг исчезает раньше, чем ожидалось».
«Корональные петли формируются в активных регионах Солнца. Их образование и рассеивание происходят непрерывно, при этом они расширяются в верхние слои солнечной короны. По яркости петли уступают окружающим структурам, поэтому их сложно обнаружить, однако именно их расширение играет ключевую роль в ускорении восстановления диммингов», — добавляет соавтор исследования, директор Центра системного проектирования Сколтеха, доцент Татьяна Подладчикова.
Это исследование открывает новые горизонты в изучении эруптивных солнечных явлений, предоставляя ценные данные о сложных процессах, лежащих в основе поведения Солнца и его бурного темперамента. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда.