Прорыв в изучении Солнца: ученые смогут предсказывать солнечные бури
Ученые из Мичиганского государственного университета совершили настоящий прорыв в исследовании солнечных бурь и космической погоды. Они разработали инновационную модель, которая позволяет не только детально анализировать движение энергетических частиц, вырывающихся из Солнца, но и предсказывать их поведение с высокой точностью.
Исследование, результаты которого опубликованы в научном журнале The Astrophysical Journal, может произвести революцию в понимании сложных процессов, происходящих в космическом пространстве.
Как выглядят солнечные вспышки из-за которых на Земле возникают магнитные бури? Астрономы сняли видео последнего выброса
Раскрыто, когда наступит пик солнечной активности в 2025 году: нас ждут рекордные вспышки и магнитные бури
Солнце – это непрерывный источник потоков плазмы, состоящей из заряженных субатомных частиц, преимущественно протонов и электронов. Эти частицы постоянно бомбардируют Землю и окружающее ее космическое пространство, влияя на работу спутников, систем навигации и даже наземных электросетей.
Понимание того, как эти частицы взаимодействуют с другими выбросами солнечной энергии, такими как корональные выбросы массы, является критически важной задачей для прогнозирования космической погоды и минимизации ее потенциально разрушительных последствий.
История этого открытия началась три года назад с амбициозного студенческого проекта в Гарвард-Смитсоновском центре астрофизики. Тогда молодые ученые впервые начали изучать механизмы ускорения заряженных частиц при их взаимодействии с мощными корональными выбросами массы. Эта работа положила начало долгому пути исследований, кульминацией которого стала новая модель, разработанная в Мичиганском государственном университете.
Новая модель отличается от своих предшественников тем, что она учитывает движение частиц в широчайшем диапазоне энергий, от низких до очень высоких. Это позволяет ученым получить более полную и реалистичную картину процессов, происходящих во время солнечных бурь. Многоуровневая энергетическая шкала, используемая в модели, легла в основу системы уравнений, которые с высокой точностью предсказывают ускорение частиц и их распределение по разным энергетическим уровням.
Чтобы проверить свою модель в действии, ученые обратились к данным, собранным зондом NASA Parker Solar Probe во время одного из самых мощных солнечных всплесков, зарегистрированных осенью 2022 года. Этот зонд, способный подлетать к Солнцу на рекордно близкое расстояние, зафиксировал температуру и скорость частиц во время всплеска, предоставив ученым уникальную возможность сравнить теоретические прогнозы с реальными наблюдениями.
Результаты этого сравнения оказались поразительными: прогнозы модели практически идеально совпали с данными, полученными с Parker Solar Probe.
Это открытие имеет огромное значение для различных областей космических исследований, связанных с изучением заряженных частиц.
Новая модель может быть использована для более точного прогнозирования космической погоды, защиты космических аппаратов от воздействия солнечной радиации, а также для лучшего понимания таких фундаментальных процессов, как образование космических лучей при взрывах сверхновых звезд.