Художник иллюстрация магнитных линий растяжения и закручивания вокруг солнечных пятен. Изображение предоставлено NASA. Нажмите, чтобы увеличить.
Наиболее интенсивный всплеск солнечной радиации за последние пять десятилетий сопровождался большой солнечной вспышкой 20 января. Она потрясла теорию космической погоды и подчеркнула необходимость новых методов прогнозирования, согласно нескольким выступлениям на встрече Американского геофизического союза (AGU) на этой неделе в Нью-Йорке. Orleans.
Солнечная вспышка, которая произошла в 2 часа ночи по восточному поясному времени, отключила радиационные мониторы по всей планете и взломала детекторы на космическом корабле. Поток энергичных протонов пришел через несколько минут после первых признаков вспышки. Эта вспышка была крайним примером радиационной бури, которая приходит слишком быстро, чтобы предупредить межпланетных астронавтов.
«Эта вспышка произвела самый большой сигнал солнечной радиации на земле за последние 50 лет», - сказал доктор Ричард Мевальд из Калифорнийского технологического института, Пасадена, Калифорния. Он является одним из исследователей космического корабля НАСА Advanced Composition Explorer (ACE). «Но мы были очень удивлены, когда увидели, как быстро частицы достигли максимальной интенсивности и достигли Земли».
Обычно для того, чтобы опасный протонный поток достиг максимальной интенсивности на Земле после солнечной вспышки, требуется два или более часа. Частицы от вспышки 20 января достигли своего пика примерно через 15 минут после первого знака.
«Это важно, потому что слишком быстро реагировать, предупреждая астронавтов или космические корабли, которые могут находиться за пределами защитной магнитосферы Земли», - сказал Мевальд. «В дополнение к мониторингу Солнца нам нужно развить способность заранее предсказывать вспышки, если мы собираемся отправлять людей для исследования нашей солнечной системы».
Событие потрясает теорию о происхождении протонных бурь на Земле. «Примерно с 1990 года мы верили, что протонные бури на Земле вызваны ударными волнами во внутренней солнечной системе, когда выбросы корональной массы проникают через межпланетное пространство», - сказал профессор Роберт Лин из Калифорнийского университета в Беркли. Он является главным исследователем солнечного спектроскопического тепловизора Reuven Ramaty (RHESSI). «Но протоны этого события, возможно, пришли от самого Солнца, что очень сбивает с толку».
Происхождение протонов запечатлено в их энергетическом спектре, измеренном ACE и другими космическими аппаратами, который соответствует энергетическому спектру гамма-лучей, испускаемых вспышкой, как измерено RHESSI. «Это удивительно, потому что в прошлом мы полагали, что протоны, производящие гамма-лучи на вспышке, создавались локально, а те, что на Земле, создавались вместо ударного ускорения в межпланетном пространстве», - сказал Лин. «Сходство спектров говорит о том, что они одинаковы».
Солнечные вспышки и выбросы корональной массы (CME), связанные с гигантскими облаками плазмы в космосе, являются крупнейшими взрывами в Солнечной системе. Они вызваны накоплением и внезапным выбросом магнитных напряжений в солнечной атмосфере над гигантскими магнитными полюсами, которые мы видим как солнечные пятна. Космический аппарат Transitional Region и Coronal Explorer (TRACE) и Солнечная и гелиосферная обсерватория (SOHO) посвящены наблюдению за Солнцем и выявлению первопричин вспышек и CME с целью прогнозирования их.
«Мы не знаем, как предсказать поток энергии в и через эти большие вспышки», - сказал доктор Ричард Найтингейл из Лаборатории солнечной и астрофизики Lockheed Martin в Пало-Альта, Калифорния. «Такие инструменты, как TRACE, дают нам новые подсказки с каждым событием мы наблюдаем.
TRACE определила возможный источник магнитного напряжения, которое вызывает солнечные вспышки. Солнечные пятна, которые испускают самые большие (X-класс) вспышки, похоже, вращаются в дни вокруг вспышки. «Это вращение растягивает и закручивает линии магнитного поля над солнечными пятнами», - сказал Найтингейл. «Мы видели это практически перед каждой X-вспышкой, которую TRACE наблюдал с момента ее запуска, и более половины всех вспышек за это время».
Однако вращающиеся солнечные пятна - это еще не все. Уникальная вспышка произошла в конце последовательности из пяти других очень больших вспышек из той же группы солнечных пятен, и никто не знает, почему эта вспышка производила более внезапные частицы с высокой энергией, чем первые четыре.
«Это означает, что мы действительно не понимаем, как работает солнце», - сказала Лин. «Нам нужно продолжать эксплуатировать и эксплуатировать наш парк космических аппаратов для наблюдения за Солнцем, чтобы определить, как он работает».
Первоисточник: пресс-релиз НАСА
