Аппарат Solar Orbiter, принадлежащий Европейскому космическому агентству, сделал новое открытие, которое позволило учёным отследить источник двух различных типов высокоэнергетических электронов, испускаемых Солнцем, и установить связь между ними и конкретными событиями, происходящими на нашей звезде. Эта разработка предоставляет исследователям дополнительные возможности для прогнозирования неблагоприятных явлений космической погоды.
Новое исследование, представленное в журнале Astronomy & Astrophysics, объясняет механизм, посредством которого Солнце, выступая в роли природного ускорителя частиц, разгоняет электроны почти до световой скорости и выбрасывает их в окружающее пространство в виде солнечных электронов высокой энергии. Работа началась с выявления этих частиц, установления их происхождения и последующего сопоставления с определенными солнечными событиями, такими как мощные вспышки и выбросы корональной массы.
«Зафиксировано явное различие между «импульсными» явлениями, при которых энергичные электроны быстро покидают поверхность Солнца кратковременными выбросами во время вспышек, и «постепенными» событиями, обусловленными более продолжительными выбросами корональной массы, высвобождающими широкий поток частиц на протяжении более длительного периода », — как поясняет ведущий автор исследования, 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 таинственной задержки между событиями на Солнце и появлением потоков энергичных электронов, которая порой составляет 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 », — цепь таких событий, — отмечает соавтор исследования, научный сотрудник ЕКА Лаура Родригес-Гарсия. Электроны взаимодействуют с турбулентностью, что приводит к их рассеянию в различных направлениях, и именно поэтому их сложно обнаружить сразу. Указанные факторы усиливаются по мере удаления от Солнца.
Новое исследование, которое отслеживает траектории этих электронов, также предоставляет уникальные сведения о воздействии солнечного ветра – потока частиц, сопровождаемого магнитным полем Солнца и заполняющего пространство между светилом и планетами. Магнитное поле этого ветра ограничивает, рассеивает и деформирует движение энергичных электронов.
В настоящее время важнейшей 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 различать подобные события значительно 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 получить более глубокие знания о влиянии солнечных выбросов на Землю. Новая 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.