Місія Solar Orbiter, що здійснюється під егідою Європейського космічного агентства (ESA), вперше дала змогу простежити потоки енергійних електронів, які Сонце викидає у космічний простір, до двох окремих джерел. Це відкриття стало важливим кроком уперед у дослідженні явищ космічної погоди та їхнього впливу на Сонячну систему.
Щоб дізнатись останні новини, слідкуйте за нашим каналом Google News онлайн або через застосунок.
Сонце виступає найпотужнішим природним прискорювачем частинок у нашій системі, здатним розганяти електрони до швидкостей, близьких до світлових, та викидати їх у космос. Ці частинки, які вчені називають сонячними енергетичними електронами (SEE), відіграють ключову роль у формуванні космічного середовища та впливають на різні процеси, що відбуваються у міжпланетному просторі.
Протягом багатьох десятиліть науковці припускали, що SEE походять із різних типів сонячних спалахів, однак жодного способу точно прив’язати виявлені електрони до їхніх конкретних джерел на Сонці не існувало. Лише завдяки Solar Orbiter вдалося отримати перші прямі докази такої взаємозв’язку, встановивши чіткий зв’язок між електронами, виміряними в космосі, та їхнім походженням на поверхні нашої зірки.
Дослідження показало, що один тип SEE формує активні сонячні спалахи – інтенсивні й короткочасні викиди енергії з невеликих ділянок поверхні Сонця. Інший тип електронів походить від корональних викидів маси (CME) – масштабних викидів гарячого газу з сонячної атмосфери, які розповсюджуються триваліший час і охоплюють ширші області.
«Ми спостерігаємо чітке розділення між «імпульсними» подіями, коли енергійні електрони вилітають миттєво під час спалахів, та «поступовими» явищами, пов’язаними з CME, які вивільняють частинки поступово протягом довшого часу», – пояснює головний автор дослідження Олександр Вармут з Інституту астрофізики імені Лейбніца в Потсдамі, Німеччина.
Хоча існування двох типів SEE було відомо раніше, близькість Solar Orbiter до Сонця дозволила дослідникам безпрецедентно точно відстежити їхнє походження. Зонд пролітав набагато ближче до Сонця, ніж попередні космічні апарати, та використав вісім із десяти наявних інструментів, спостерігаючи понад 300 подій у період із листопада 2020 року до грудня 2022 року.
«Лише завдяки можливості спостерігати сотні подій на різних відстанях від Сонця та за допомогою багатьох приладів ми змогли виділити та зрозуміти ці дві групи електронів. Solar Orbiter – єдиний апарат, здатний на такі детальні вимірювання», – додає Вармут. «Підлетівши так близько до Сонця, ми мали змогу фіксувати частинки в їхньому первинному стані, що дозволило точно визначити момент та місце їхнього походження».
Співавтор дослідження Фредерік Шуллер із AIP підкреслює унікальність положення зонда: «Вперше ми спостерігали безпосередній зв’язок між енергійними електронами, зафіксованими в космосі, та конкретними подіями на Сонці». Результати дослідження також проливають світло на давню загадку, чому електрони іноді з’являються із затримкою після сонячних спалахів. За словами наукового співробітника ESA Лаури Родрігес-Гарсія, «частково це пояснюється тим, як електрони поширюються у космічному просторі – затримка може виникати як у момент їхнього вивільнення, так і під час виявлення».
Розрізнення між різними типами SEE має ключове значення для прогнозування космічної погоди. Зокрема, CME асоціюються з потужними хвилями високоенергетичних частинок, які можуть пошкоджувати супутники, порушувати комунікації та створювати загрозу для астронавтів.
«Знання, отримані завдяки Solar Orbiter, дозволяють краще захищати космічні апарати та людей у космосі, забезпечуючи розуміння поведінки енергійних частинок від Сонця та їхнього впливу на технології й астронавтів», – зазначає Даніель Мюллер, науковий співробітник ESA, причетний до проєкту Solar Orbiter.
Майбутні місії ESA спиратимуться на ці відкриття. Місія Vigil, яка планується до запуску у 2031 році, спостерігатиме Сонце збоку, щоб завчасно попереджати про потенційно небезпечні події. Водночас місія Smile, запланована на наступний рік, досліджуватиме реакцію магнітного поля Землі на сонячні бурі.
Читайте також:
- NASA та IBM представили AI Surya для прогнозування сонячних бур з безпрецедентною точністю
- Нові сонячні апарати зможуть працювати в мезосфері та навіть на Марсі