Корональный выброс массы Солнца наблюдался в июне 2015 года. Фото предоставлено: Центр космических полетов имени Годдарда НАСА.
Космические бури вскоре можно будет предсказывать с большей точностью, чем когда-либо прежде, благодаря значительному прогрессу в нашем понимании того, когда именно массивная солнечная вспышка может поразить Землю.
По мнению ученых, теперь можно предсказать точную скорость коронального выброса массы (КВМ) и предсказать время его воздействия на нашу планету — даже до того, как он полностью взорвется от Солнца.
КВМ — это всплески газа и магнитных полей, которые выбрасываются из атмосферы Солнца в космос.
Они могут вызывать геомагнитные бури, которые могут иметь потенциально разрушительные последствия для наземных технологий на орбите и на поверхности Земли. Вот почему эксперты всего мира стремятся предоставлять более точные прогнозы космической погоды.
Подобные достижения могут иметь огромное значение для защиты инфраструктуры, критически важной для нашей повседневной жизни, говорят исследователи из Университета Аберистуита, которые представят свои результаты сегодня на Национальном астрономическом собрании Королевского астрономического общества (NAM 2024) в Халле.
Они сделали свое открытие после изучения определенных областей на Солнце, называемых «активными областями», которые имеют сильные магнитные поля и где формируются КВМ. Исследователи наблюдали, как эти области менялись в периоды до, во время и после извержения.
Важным аспектом, который они рассмотрели, была «критическая высота» активных областей, то есть высота, на которой магнитное поле становится нестабильным и может привести к коронарному магнитомотору (КМА).
«Измеряя, как сила магнитного поля уменьшается с высотой, мы можем определить эту критическую высоту», — сказала ведущий исследователь Харшита Ганди, физик Солнца из Университета Аберистуита.
«Эти данные затем можно использовать вместе с геометрической моделью, которая сможет отслеживать фактическую скорость КВМ в трех измерениях, а не только в двух, что важно для точных прогнозов».
Она добавила: «Наши результаты показывают сильную взаимосвязь между критической высотой начала КВМ и фактической скоростью КВМ».
«Это открытие позволяет нам предсказать скорость выброса корональной массы и, следовательно, время его прибытия на Землю, даже до того, как корональный выброс массы полностью извергнется».
-
Линии магнитного поля на разной высоте над фотосферой, экстраполированные с использованием подхода функции Грина, вид сверху вниз. Фото предоставлено: Харшита Ганди, авторство (CC BY 4.0)
-
Слева: показан профиль индекса распада, усредненный PIL, в зависимости от высоты над фотосферой в мм во время вспышки КВМ с критической высотой 61,47 мм. Справа: показана критическая высота с течением времени для AR11158 красными и черными пунктирными линиями, обозначающими начало CME и время C2. Фото предоставлено: Харшита Ганди (CC BY 4.0)
Когда эти корональные выбросы массы достигают Земли, они могут вызвать геомагнитную бурю, которая может вызвать потрясающие полярные сияния, часто называемые Северным сиянием в Северном полушарии.
Однако ураганы также рискуют вывести из строя жизненно важные системы, на которые мы полагаемся каждый день, включая спутники, электросети и сети связи. По этой причине ученые всего мира усердно работают над улучшением нашей способности более точно предсказывать, когда КВМ повлияют на Землю.
Для этого нам необходимо более точно знать скорость коронального выброса массы (КМА) вскоре после его извержения от Солнца, чтобы иметь возможность заранее лучше предупредить, когда он достигнет нашей планеты.
Точные прогнозы скорости позволяют лучше оценить, когда выброс корональной массы достигнет Земли, обеспечивая важнейшее заблаговременное предупреждение.
«Понимая критическую высоту и используя ее в наших прогнозах, мы можем лучше предупреждать о приближении распространения корональной массы, тем самым защищая технологии, от которых зависит наша современная жизнь», — сказал Ганди.
«Наше исследование не только расширяет наше понимание взрывного поведения Солнца, но и значительно улучшает нашу способность прогнозировать явления космической погоды.
«Это означает лучшую подготовку и защиту технологических систем, на которые мы полагаемся каждый день».
Информация от: Королевским астрономическим обществом.
