На протяжении десятилетий ученые тщетно пытались точно предсказать солнечные вспышки — интенсивные всплески света на Солнце, которые могут послать шквал заряженных частиц в Солнечную систему. Теперь с помощью Обсерватории солнечной динамики NASA SDO (Solar Dynamics Observatory) одна команда обнаружила мерцающие шлейфы в солнечной атмосфере, или короне, которые, похоже, сигнализируют о том, что Солнце собирается выпустить большую вспышку.
Эти предупреждающие знаки могут помочь NASA и другим специалистам защитить астронавтов, а также технику в космосе и на земле от опасной космической погоды.
Под руководством гелиофизика Эмили Мейсон из компании Predictive Sciences Inc. в Сан-Диего, штат Калифорния, команда исследовала дугообразные структуры, называемые корональными петлями, расположенные вдоль края Солнца. Корональные петли образуются из активных областей Солнца, приводимых в движение магнитным полем, где также возникают солнечные вспышки.
Команда изучила корональные петли вблизи 50 сильных солнечных вспышек, проанализировав, как менялась их яркость в экстремальном ультрафиолетовом свете за несколько часов до вспышки по сравнению с петлями над не вспыхивающими областями. Как мигающие сигнальные огни, петли над вспыхивающими областями менялись гораздо сильнее, чем петли над не вспыхивающими областями.
«Мы обнаружили, что часть экстремального ультрафиолетового света над активными областями беспорядочно мерцает в течение нескольких часов перед солнечной вспышкой», — пояснил Мейсон. «Полученные результаты очень важны для понимания вспышек и могут улучшить нашу способность предсказывать опасную космическую погоду».
Результаты, опубликованные в журнале Astrophysical Journal Letters в декабре 2024 года и представленные 15 января 2025 года на пресс-конференции в рамках 245-го заседания Американского астрономического общества, также намекают на то, что мерцание достигает пика раньше при более сильных вспышках. Однако команда говорит, что для подтверждения этой связи необходимы дополнительные наблюдения.
Другие исследователи пытались предсказать солнечные вспышки, изучая магнитные поля на Солнце или наблюдая за последовательными тенденциями в других особенностях корональной петли. Однако Мейсон и ее коллеги считают, что измерение вариаций яркости корональных петель может обеспечить более точные предупреждения, чем эти методы, — сигнализируя о предстоящих вспышках за 2-6 часов до их начала с точностью 60-80 процентов.
«Многие разработанные схемы прогнозирования все еще предсказывают вероятность вспышек в определенный период времени, а не обязательно точное время», — говорит член команды Сет Гарланд из Технологического института ВВС на базе ВВС Райт-Паттерсон в Огайо.
«Корона Солнца — динамичная среда, и каждая солнечная вспышка подобна снежинке — каждая вспышка уникальна», — говорит Кара Книевски, аспирант Технологического института ВВС и ведущий автор статьи. «Мы обнаружили, что поиск периодов «хаотического» поведения в выбросах корональных петель, а не конкретных тенденций, дает гораздо более последовательную метрику и может также коррелировать с тем, насколько сильной будет вспышка».
Ученые надеются, что их выводы о корональных петлях в конечном итоге могут быть использованы для защиты астронавтов, космических кораблей, электрических сетей и других объектов от вредного излучения, сопровождающего солнечные вспышки. Например, автоматизированная система могла бы искать изменения яркости корональных петель на изображениях, получаемых в режиме реального времени из Обсерватории солнечной динамики, и выдавать предупреждения.
«В предыдущих работах других исследователей сообщается о некоторых интересных метриках прогнозирования, — говорит соавтор Вадим Урицкий из Центра космических полетов NASA имени Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд, и Католического университета Вашингтона, округ Колумбия, — Мы могли бы развить эту идею и создать хорошо проверенный и, в идеале, более простой индикатор, готовый к переходу от исследований к операциям».
