Ученые: темные пятна в короне Солнца предскажут характер солнечной бури
Новые методы использования корональных диммингов (темных пятен), возникающих в солнечной короне, для раннего определения параметров начинающейся солнечной бури — мощных выбросов энергии из атмосферы Солнца (CME), разработали ученые Сколтеха совместно с коллегами из корпорации NorthWest Research Associates, Грацского университета и обсерватории Канцельхоэ, а также обсерватории Хвар в Хорватии, 9 октября сообщает пресс-служба Сколтеха.
Результаты исследования авторы представили в статье «О трехмерной связи между корональным диммингом, извергающимся протуберанцем и CME. Исследование события X1.0 от 28 октября 2021 года», которая будет опубликована в очередном выпуске журнала Astronomy & Astrophysics.
Эти результаты вносят важный вклад в понимание и прогнозирование экстремальных процессов, происходящих на Солнце, которые непосредственно влияют на работу спутников, самолетов, электроэнергетики, связи, транспорта, трубопроводов и аварийных служб.
Солнце — источник жизни на Земле, поэтому так важно понимание явлений космической погоды — вспышек на Солнце, протуберанцев и выбросов огромных магнитных облаков плазмы, которые вызывают геомагнитные бури и яркие полярные сияния.
28 октября 2021 года произошла мощнейшая солнечная вспышка с последующим выбросом протуберанца и направленного в сторону Земли коронального выброса плазмы.
При этом на раннем этапе развития выброса отследить его направление невозможно. Обнаруживают его обычно уже на развитой стадии с помощью специальных коронографов, которые выделяют на изображении Солнца его корону с помощью искусственного солнечного затмения.
Команда исследователей решила изучать не корональные выбросы, а эффект от них, возникающий на самом Солнце, — корональные димминги, темные пятна, видные на солнечной короне в экстремальном ультрафиолетом свете и возникающие во время выброса плазмы в результате потери вещества короны.
Первый автор работы, аспирантка Сколтеха Галина Чикунова рассказала о проведенном исследовании: «Мы показали, что корональные димминги не только сигнализируют о начале солнечной бури, но и указывают, будет ли выброс плазмы направлен в сторону Земли еще до того, как он будет обнаружен коронографом».
Действенность нового метода ученые показали на примере события 28 октября, обработав с его помощью изображения, полученные спутниками Solar Orbiter, STEREO-A, SDO и SOHO, ведущих наблюдения за Солнцем с различных точек гелиосферы.
Использовав новый метод оценки эволюции димминга, коллектив выполнил 3D-реконструкцию протуберанца и провел 3D-моделирование полностью сформировавшегося магнитного пузыря плазмы, что позволило впервые исследовать взаимосвязи между направлением димминга, траекторией протуберанца и направлением движения коронального выброса массы в космосе.
«С помощью наших методов на ранних этапах развития солнечной бури из двумерных изображений корональных диммингов мы можем извлечь ценную информацию о направлении выброса солнечного протуберанца и магнитного облака плазмы в трехмерном пространстве», — пояснила соавтор исследования, доцент Сколтеха и директор Центра системного проектирования Татьяна Подладчикова.
Авторы исследования продолжают работу над совершенствованием своего метода раннего определения параметров корональных выбросов массы, их скорости, а также восстановления солнечной короны по корональным диммингам. Эти данные имеют большое значение для расширения знаний о физике Солнца и прогнозирования космической погоды.
