Новый 2023 год начался с крайне резкого роста активности нашей Звезды. В течение первых нескольких недель нового года на поверхности Солнца произошли три вспышки X-класса. Эти мощные выбросы способны повлиять на магнитное поле Земли и повредить спутники, коммуникационное оборудование и электросети.
И судя по всему, ученым этого оказалось вполне достаточно. Команда из NorthWest Research Associates, или NWRA, использовала данные обсерватории Solar Dynamics Observatory, или SDO, и нашла подсказки, позволяющие с высокой точностью предсказать, когда и где на Солнце случится следующий выброс. Об этом сообщается в пресс-релизе научного ведомства.
Это интересно: Черная дыра "вывернула наизнанку" блуждающую звезду, образовав пончик размером с Солнечную систему.
Благодаря небольшим сигналам в короне нашей Звезды, (корона - верхний самый разреженный и горячий слой атмосферы Солнца), можно определить области солнечной поверхности, на которых в ближайшее время произойдет энергетическая вспышка. Результаты новых исследований были представлены в "Астрофизическом журнале".
Что же это за сигналы?
Ученые выяснили, что над активной зоной, в которой в ближайшее время ожидается вспышка, в короне происходят небольшие всполохи. Результаты этой работы крайне важны, так как они могут помочь в прогнозировании вспышек и корональных выбросов массы, которые как известно подвергают опасности космонавтов, нарушают работу радиосвязи и вызывают перебои в электроснабжении.
В предыдущих исследованиях астрофизики уже обращали внимание на то, что активность в фотосфере Солнца (этой самый нижний слой солнечной атмосферы) может быть предвестником грядущих вспышек. Новое исследование внесло больше ясности в понимание этих процессов.
"В солнечной короне мы можем получить совершенно иную информацию, чем в фотосфере или хромосфере", - рассказывает руководитель проекта К.Д. Лека (профессор Университета Нагоя в Японии). "Благодаря этому исследованию мы обнаружили новый ориентир, с помощью которого можно с высокой долей вероятности определить, в каких активных регионах вскоре произойдет вспышка, а какие останутся спокойными в течение длительного периода времени".
В своей работе астрофизики воспользовались недавно созданной банком данных изображений (описание которой содержится в отдельной статье в журнале The Astrophysical Journal, см. ссылку ниже) активных областей Солнца, снятых космическим телескопом SDO. Эта БД объединяет изображения активных областей Солнца, собранные за последние восемь лет в ультрафиолетовом и экстремально-ультрафиолетовом спектре. Выбрав и проанализировав из этой базы данных определенное количество снимков активных областей, астрофизики смогли обнаружить, что каждой солнечной вспышке предшествовали небольшие всполохи в короне.
Читайте также: Мощная солнечная вспышка X-класса ударила по Земле, вызвав массовое отключение радиосвязи.
Результаты этого анализа позволят исследователям лучше понять и более детально описать процессы, протекающие в магнитоактивных областях Солнца. Кроме того, в ближайшее время авторы проекта планируют приступить к разработке инструментов, благодаря которым можно будет с высокой долей вероятности предсказывать возникновение солнечных вспышек и корональных выбросов массы.
"В перспективе комбинация всей этой информации - от фотосферы до короны - позволит синоптикам делать более точные прогнозы о том, когда и где произойдут солнечные вспышки или Корональные выбросы массы", - подвела итог Карин Дисауэр, научный сотрудник NWRA.
С помощью большой группы изображений активных областей с временными циклами, полученных с благодаря Solar Dynamics Observatory/Atmospheric Imaging Assembly (AIA) и базы данных AIA Active Region Patch), было проведено исследование о возможности использования параметров, описывающих корональную и хромосферную эмиссию, для выявления региона, в котором в ближайшее время произойдет солнечная вспышка или КВМ. Параметризация, построенная на основе импульсного метода прямых и разностных изображений, позволила получить физически интерпретируемые результаты непараметрического дискриминантного анализа. Четыре варианта событий, (включая 24-часовые и 6-часовые временные интервалы), позволили получить более 160 параметров, отражающих как общие атмосферные условия, так и резкие изменения яркости и долгосрочную эволюцию интенсивности.
Авторы проекта обнаружили, что общая эмиссия может заметно отличаться (увеличиваясь или уменьшаясь), при этом средняя яркость остается неизменной, что свидетельствует об активности региона и его вспышечной продуктивностью. Параметры, описывающие эволюцию короны, могут служить индикаторами вспышечной активности, но не имеют преимуществ перед "статическими" индикаторами. И в заключение, вся информация о параметрах и вероятностях, полученных с помощью NPDA, доступна сообществу для дополнительных исследований см. ссылку ниже.