Аппарат Solar Orbiter выяснил, что пусковым механизмом солнечных вспышек служат локальные, но стремительно развивающиеся дестабилизации, напоминающие по своей динамике сход горной лавины. Итогом этого процесса становится затяжной «плазменный дождь», который не прекращается даже после затухания основного события. Данные выводы были сделаны на основе детального мониторинга мощной вспышки, зафиксированной 30 сентября 2024 года.
По своей физической сути солнечные вспышки представляют собой колоссальные выбросы энергии, накопленной в запутанных магнитных структурах. Ключевым этапом здесь выступает «магнитное пересоединение» — процесс, при котором силовые линии противоположной полярности разрываются и мгновенно перестраиваются. За считанные минуты высвобождаемая энергия раскаляет окружающую плазму до экстремальных температур и разгоняет элементарные частицы до релятивистских скоростей.
Последствия подобных явлений ощутимы и на Земле: они провоцируют геомагнитные возмущения, вызывая сбои в радиосвязи и создавая угрозу для работоспособности орбитальных спутников. Для оценки их интенсивности применяется буквенная шкала (A, B, C, M, X), где высший класс X присваивается наиболее мощным событиям.
Источник: ESA & NASA / Solar Orbiter / EUI Team
Благодаря слаженной работе четырех научных инструментов миссия Solar Orbiter получила наиболее полную на сегодняшний день картину жизненного цикла вспышки. Камера EUI вела съемку солнечной короны в ультрафиолетовом спектре, фиксируя детали размером всего в несколько сотен километров с частотой два кадра в секунду. Параллельно приборы SPICE, STIX и PHI сканировали различные эшелоны солнечной атмосферы — от фотосферы до внешних слоев, анализируя температурные режимы в течение 40 минут, предшествовавших началу активной фазы.
Анализ показал, что задолго до пика активности в наблюдаемом регионе сформировалась сложная дуга из закрученных магнитных полей, сопряженная с крестообразной структурой силовых линий. Каждые две секунды исследователи фиксировали появление новых магнитных волокон, которые, непрерывно переплетаясь, усиливали общую нестабильность в данной области.
В определенный момент критическое натяжение заставляет нити разрываться и пересоединяться, запуская каскадный эффект дестабилизации. Это провоцирует еще более мощные выбросы энергии, проявляющиеся в виде резких всплесков яркости. Затем следует фаза отрыва темного волокна (протуберанца), которое на огромной скорости устремляется в космическое пространство, интенсивно вращаясь вокруг своей оси. Вдоль всей траектории разрыва в этот момент отчетливо видны яркие искры — прямые свидетельства активного пересоединения.
Синхронная работа детекторов SPICE и STIX позволила впервые проследить, как серия микроскопических пересоединений транслирует энергию в солнечную корону. Особое внимание ученых привлекло жесткое рентгеновское излучение — маркер зон, где ускоренные частицы отдают свою энергию. Во время события 30 сентября скорость потоков достигла 40–50% от световой (до 540 млн км/ч), что подтверждает эффективную передачу энергии от магнитного поля к плазме.
На финальном этапе, когда основная фаза взрыва завершилась, крестообразная конфигурация магнитных линий распалась, а плазма начала постепенно остывать. Датчик PHI при этом зафиксировал «отпечаток» события непосредственно на видимой поверхности светила, что позволило ученым восстановить целостную трехмерную хронологию этого уникального физического процесса.
Источник: iXBT
