Аппарат Solar Orbiter выяснил, как возникают самые быстрые частицы Солнца

Новости МирТесен

Аппарат Solar Orbiter, принадлежащий Европейскому космическому агентству, сделал новое открытие, которое позволило учёным отследить происхождение двух различных типов высокоэнергетических электронов, испускаемых Солнцем, и установить связь между ними и конкретными событиями, происходящими на звезде. Это достижение предоставит исследователям дополнительные возможности для предсказания опасных проявлений космической погоды.

В статье, опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics, описано, как Солнце, выступая в роли природного ускорителя частиц, разгоняет электроны почти до скорости света и выбрасывает их в космическое пространство в форме солнечных энергичных электронов. Исследование началось с выявления этих частиц, определения их происхождения и последующего сопоставления с определенными солнечными событиями, например, с мощными вспышками и выбросами корональной массы.

«Замечено выраженное различие между «импульсными» явлениями, при которых энергичные электроны быстро покидают поверхность Солнца в виде кратковременных всплесков во время вспышек, и «постепенными» событиями, обусловленными более масштабными выбросами корональной массы, которые высвобождают широкий поток частиц на протяжении более продолжительного периода », — как поясняет ведущий автор работы, Александр Вармут, сотрудник Потсдамского астрофизического института.

Полученные данные от аппарата Solar Orbiter дали ученым возможность изучить множество новых случаев, что способствовало лучшему пониманию процессов формирования и высвобождения этих частиц. « Выявление и понимание этих двух групп стало возможным благодаря наблюдению за сотнями событий, происходящих на различных расстояниях от Солнца, с использованием разнообразных инструментов, что является уникальной возможностью Solar Orbiter », — уточняет ученый. Благодаря расположению рядом со звездой стало возможным зафиксировать частицы в их изначальном состоянии и с высокой точностью установить время и координаты их возникновения на Солнце.

Особый интерес представляло выяснение причин необъяснимой задержки, возникающей между солнечными явлениями и выбросом энергичных электронов, которая порой может составлять несколько часов. « По всей видимости, это во многом обусловлено особенностями перемещения электронов в пространстве — здесь могут возникать как задержки при высвобождении, так и задержки при регистрации », — пояснила соавтор исследования, научный сотрудник ЕКА Лаура Родригес-Гарсия. Электроны взаимодействуют с турбулентностью, что приводит к их рассеянию в различных направлениях, и именно поэтому их обнаружение затруднено. Подобные явления суммируются по мере удаления от Солнца.

Новое исследование, изучающее траектории этих электронов, также предоставляет уникальные сведения о воздействии солнечного ветра – потока частиц, сопровождаемого магнитным полем Солнца, который заполняет межпланетное пространство. Магнитное поле ветра оказывает влияние на движение энергичных электронов, ограничивая, рассеивая и деформируя его.

В настоящее время наиболее важной задачей является осознание влияния этого явления на космическую погоду. Выбросы корональной массы способны вызывать значительные негативные последствия для технических систем как на нашей планете, так и в околоземном пространстве. Способность идентифицировать подобные события существенно облегчает прогнозирование.

«Благодаря данным, собранным аппаратом Solar Orbiter, станет возможна защита других космических миссий в будущем. Это позволит глубже изучить энергичные частицы, исходящие от Солнца и представляющие опасность для астронавтов и спутников », — отмечает научный сотрудник проекта ЕКА Solar Orbiter Даниэль Мюллер.

Запуск миссии ЕКА под названием Smile в следующем году позволит расширить знания о влиянии солнечных выбросов на Землю. Эта миссия будет посвящена изучению солнечного ветра и того, как он взаимодействует с магнитным полем нашей планеты.

Статья была опубликована в журнале 1 сентября 2025 года.