В случае нахождения в нужном месте в нужное время космический аппарат MESSENGER смог захватить солнечную вспышку среднего размера, что позволило астрономам изучать солнечные нейтроны высокой энергии на расстоянии менее 1 астрономической единицы (AU) от Солнца для первый раз. 31, 2007, MESSENGER - на пути к выходу на орбиту вокруг Меркурия - летал со скоростью около половины а.е., сказал Уильям Фельдман, ученый из Института планетологии. Ранее на нейтронных спектрометрах на Земле или на околоземной орбите регистрировались только нейтронные вспышки от самых мощных солнечных вспышек. Результаты MESSENGER помогают решить загадку того, почему некоторые выбросы корональной массы почти не производят энергичных протонов, которые достигают Земли, в то время как другие производят огромные количества.
Солнечные вспышки выбрасывают нейтроны высокой энергии в межпланетное пространство. Как правило, эти вспышки длятся около 50-60 секунд на солнце. Но нейтронный спектрометр MESSENGER смог регистрировать нейтроны от этой вспышки в течение шести-десяти часов. «Это говорит нам о том, что, по крайней мере, некоторые вспышки среднего размера непрерывно производят нейтроны высокой энергии в солнечной короне». Сказал Фельдман. «Из этого факта мы сделали вывод о непрерывном производстве протонов в диапазоне от 30 до 100 МэВ (миллион электрон-вольт) из-за вспышки».
Около 90 процентов всех ионов, образующихся в результате солнечной вспышки, остаются замкнутыми на солнце по замкнутым магнитным линиям, но другая популяция возникает в результате распада нейтронов вблизи Солнца. По словам Фельдмана, эта вторая популяция распавшихся нейтронов образует расширенную популяцию семян в межпланетном пространстве, которая может быть дополнительно ускорена массивными ударными волнами, создаваемыми вспышками.
«Таким образом, важные результаты состоят в том, что, возможно, после многих вспышечных событий могут произойти две вещи: непрерывное производство нейтронов в течение продолжительного периода времени и создание начальных популяций нейтронов вблизи Солнца, которые распались на протоны», - сказал Фельдман. «Когда выбросы корональной массы (ядерные взрывы в короне) посылают ударные волны в космос, эти протоны исходного сырья ускоряются в межпланетном пространстве».
«Всегда возникал вопрос, почему некоторые выбросы корональной массы почти не производят энергичных протонов, которые достигают Земли, в то время как другие производят огромные количества», - добавил он. «Похоже, что популяции семян энергичных протонов вблизи Солнца могли бы дать ответ, потому что легче ускорить протон, который уже имеет энергию 1 МэВ, чем протон с энергией 1 кэВ (солнечный ветер)».
По словам Фельдмана, популяции семян распределены неравномерно. Иногда они находятся в нужном месте для ударных волн, чтобы направить их к Земле, в то время как в других случаях они находятся в местах, где протоны ускоряются в направлениях, которые не переносят их к Земле.
Фельдман добавил, что излучение, производимое солнечными вспышками, представляет более чем академический интерес для НАСА. Энергичные протоны от солнечных вспышек могут повредить спутники, вращающиеся вокруг Земли, и поставить под угрозу астронавтов на Международной космической станции или при полетах на Луну и Марс.
«Люди в программе пилотируемых космических полетов очень заинтересованы в том, чтобы предсказать, когда выброс корональной массы будет эффективным в создании опасных уровней высокоэнергетических протонов, которые создают радиационную опасность для астронавтов», - сказал он.
Чтобы сделать это, ученым нужно знать намного больше о механизмах, которые производят вспышки и какие вспышечные события могут быть опасными. В какой-то момент они надеются, что смогут предсказать космическую погоду - где осадки в форме радиации - с той же точностью, что синоптики предсказывают дождь или снег на Земле.
MESSENGER может предоставить важные данные для достижения этой цели, заметил Фельдман. «То, что мы увидели и опубликовали, - это то, что, как мы надеемся, станет первой из многих вспышек, за которыми мы сможем следить до 2012 года», - сказал он. «Красота MESSENGER заключается в том, что он будет активен от минимальной до максимальной солнечной активности в течение Солнечного цикла 24, что позволит нам наблюдать повышение солнечного цикла гораздо ближе к солнцу, чем когда-либо прежде».
MESSENGER в настоящее время вращается вокруг Солнца в диапазоне от 0,3 до 0,6 а.е. (а.е. - это среднее расстояние между Землей и Солнцем, или около 150 000 км) - на пути к выводу на орбиту вокруг Меркурия в марте 2011 года. На Меркурии это будет в пределах 0,45 а.е. от солнца в течение одного земного года.
Прочитайте статью команды: Доказательства расширенного ускорения солнечных вспышечных ионов от солнечных нейтронов с энергией 1-8 МэВ, обнаруженных с помощью нейтронного спектрометра MESSENGER.
Источник: PSI
