Астрономы впервые поймали самое начало мощнейшей вспышки на Солнце: вот зачем это нужно
Индийский аппарат Aditya-L1 впервые изучил самое начало мощной вспышки на Солнце
Фото: GLOBAL LOOK PRESS.
Индийские астрономы сообщили, что впервые в истории науки наблюдали мощнейшую солнечную вспышку в ультрафиолете. Это позволило наблюдать рождение грозного феномена, а в будущем научиться вспышки предсказывать. Наблюдение сделал индийский аппарат Aditya-L1 еще год назад, но результаты, после тщательного анализа, опубликованы только сейчас.
МАНЯЩАЯ ТОЧКА ЛАГРАНЖА
Солнечные вспышки пока остаются (почти) непредсказуемыми. По сути, мы делаем вот что: видя, что на Солнце явилась активная область, предполагаем, что именно там и полыхнет, и начинаем ее бояться. У нас нет даже понятия, полыхнет ли, и когда.
Мы еще плохо понимаем многие процессы на Солнце, а главное, нам недостает наблюдений.
Несмотря на то, что от Солнца на Земле зависит примерно все, Солнце не наблюдается во многих, критически важных, диапазонах. Сделать снимок через пусть даже очень большой земной телескоп – значит, не узнать о Солнце почти ничего. Вся информация о процессах на дневной звезде зашифрована в ультрафиолете, в гамма-лучах, в рентгеновском диапазоне, наконец, на радиоволнах. Многое из этого с Земли принципиально не наблюдаемо: мешает атмосфера.
К числу критически важных диапазонов относится ультрафиолет: не тот, который делает вашу кожу на пляже темной, а более жесткий; земная атмосфера его не пропускает (и это очень хорошо). Это удивительно, но через несколько столетий после начала регулярных наблюдений Солнца, и более полувека после начала космической эры, космического телескопа, который наблюдал бы Солнце в нужном диапазоне ультрафиолета, не было.
Индусы решили восполнить пробел, и в 2023-м запустили аппарат Aditya-L1, который в начале января 2024-го достиг точки Лагранжа, где и завис. Точки Лагранжа – места, где, грубо говоря, уравновешивается гравитация Земли и Солнца. Аппарат может, не тратя топлива и не дергаясь, висеть там вечно, точно на ниточках. Солнечные обсерватории стараются запускать именно туда.
Станции сразу повезло: 22 февраля 2024 года произошла вспышка экстремального класса, которую телескоп и изучил. Везение, конечно, стало следствием точного расчета: сейчас – максимум активности Солнца, вспышек много, и запуск аппарата приурочивали именно к этому времени.
УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫЕ ТОНКОСТИ
Солнечные обсерватории детально и много наблюдают рентгеновское излучение солнечных вспышек. Однако, в рентгеновском диапазоне светит так называемая «арка», то есть верхушка плазменной петли.
Вспышка устроена так. Представим, что Солнце выбросило из себя плазму, попросту, там случился взрыв. С поверхности поднимается «гриб», как от атомной бомбы. Но с гораздо большей скоростью. Часть «гриба» улетает прочь (а может, долетит до Земли и вызовет у нас магнитную бурю), а часть, влекомая гравитаций, опускается, возвращается вниз. Так и образуется своего рода арка. Ее верхушка и светит в рентгене.
Но арка сформировалась, уже когда давно пыхнуло. А когда только-только начинает, должно сначала засветиться глубже, у ее подножия, и именно в ультрафиолете. Научившись видеть такие моменты, мы научимся гораздо раньше подмечать, что на Солнце только-только произошел взрыв, или даже еще только готовится.
22 февраля 2024 года индийская станция сделала именно это: в деталях пронаблюдала, как прогревалась область на Солнце перед тем, как жахнуло. Мы стали на шаг ближе к цели, знать, когда случится вспышка, заранее.
ЕЩЕ МНОГО ТАЙН
Мы еще очень далеки от того, чтобы предсказывать конкретные вспышки до того, как они произошли. Теория солнечных процессов очень хороша, но она, к сожалению, скорее «обобщающая» (то есть мы лишь В ПРИНЦИПЕ понимаем, что там происходит), и лишена прогностической, то есть предсказательной, силы, а это в науке главное. К тому же многие детали остаются совершенно темными.
Цель всех этих наблюдений – собрать недостающие данные, а не красивая картинка. Картинка нужна скорее публике, хотя ученые изучают и изображения. Главными сборщиками данных в телескопах выступают спектрографы.
Представьте, что вы выстроили свою библиотеку по алфавиту, по именам авторов. Вы стоите среди горы книг, и выбираете сначала авторов на А, потом на Б, и так далее. А теперь вообразите, что перед вами – поток излучения, и вы сортируете фотоны по энергиям. Сначала с большими энергиями, потом с меньшими. Именно это делает спектральный анализ. Радуга – природный спектр, от энергичного фиолетового края до «слабого» красного. Точно так же можно разложить любое излучение, даже невидимое, например, ультрафиолет или рентген. В конце концов, вращая настройку радио, вы идете по спектру радиоволн, перебирая разные энергии (и настраиваясь на разные станции).
Именно при таких наблюдениях появляются детали, объяснив которые, ты поймешь причину явления. Например, линии, наблюдаемые в видимом свете и в ультрафиолете, скорее всего, имеют разную природу (что подтверждается и расчетами), а это значит, что на Солнце одновременно работают два разных механизма. Каких? Строятся модели, затем проводятся новые наблюдения, и выясняется, какая модель лучше объясняет факты.
Индийская станция уже установила один такой факт. Оказалось, что вспышка не развивается от «пятки» к вершине арки, линейно. Скорее так: мощная энергия мгновенно пронзает разные солнечные слои, которые, реагируя на нее, отвечают разными видами излучения. Именно такие факты, когда их станет много, приблизят нас к понимаю причин солнечных вспышек.
А пока – «прогнозы солнечной погоды», которые публикуют таблоиды, это лишь прикидки (если не чистые фантазии), и там не сбывается и трети. Так что, прослышав, что «завтра будет магнитная буря», не стоит объяснять свою головную боль космическими причинами. Может, прогноз и не сбылся, а у вас чистая психосоматика.
КСТАТИ
Российские астрономы готовятся внести свой вклад в изучение Солнца: скоро на орбиту запустят научный модуль, и он «покроет» еще один не исследованный диапазон, терагерцовый. Речь идет об участке спектра, где инфракрасные волны переходят в радио. Терагерцы – это еще не радио, но уже и не инфракрасный свет. Считается, что на таких волнах Солнце загодя сигнализирует о вспышке.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ
«Цивилизации конец»: Уничтожит ли гигантская вспышка на Солнце весь Интернет
Вспышка предпоследнего класса мощности произошла на Солнце 21 февраля 2025 года
СЛУШАЙТЕ ТАКЖЕ
Жизнь в космосе: физик рассказал, как зарождается жизнь во Вселенной, как космические льды можно создать в земных условиях и как звучат кометы (подробнее)