В рамках миссии Solar Orbiter Европейского космического агентства (ESA) исследователям удалось разделить поток высокоэнергетических частиц, исходящих от Солнца, на два различных типа. Каждый тип был связан с конкретным видом солнечной активности.
Солнце является мощнейшим ускорителем частиц в нашей звездной системе. Оно способно разгонять электроны почти до скорости света и выбрасывать их в космическое пространство, создавая поток так называемых солнечных энергетических электронов (СЭЭ).
Команда Solar Orbiter стремилась определить точное происхождение этих электронов и установить связь между наблюдениями в космосе и процессами, происходящими на поверхности Солнца.
В своей новой статье специалисты описывают открытие двух видов СЭЭ, отличающихся своими характеристиками и происхождением. Один из них связан с интенсивными солнечными вспышками
(взрывами на небольших участках поверхности Солнца), а другой — с более крупными извержениями горячего газа из атмосферы Солнца (как корональные выбросы массы, или CME).
Мы наблюдаем четкое разделение между „импульсными“ событиями частиц, когда эти энергичные электроны с большой скоростью вылетают с поверхности Солнца в виде вспышек во время солнечных циклов, и „постепенными“, связанными с более протяженными корональными выбросами массы, которые высвобождают более обширный поток частиц в течение более длительных периодов времени.
- Александр Вармут, ведущий автор работы, Институт астрофизики имени Лейбница в Потсдаме (AIP)
Благодаря Solar Orbiter ученые получили возможность изучить эти события более детально. Аппарат приблизился к Солнцу ближе, чем другие исследовательские миссии, что позволило увидеть процесс формирования СЭЭ.
Ученые отмечают, что, наблюдая сотни событий на разных расстояниях от Солнца с помощью различных инструментов Solar Orbiter, они смогли идентифицировать и понять различия между двумя типами СЭЭ. Благодаря нахождению на самом близком расстоянии от Солнца, они измерили частицы в «первозданном» раннем состоянии, благодаря чему смогли точно определить время и место их появления на нашей звезде.
Исследователи также обнаружили задержку между наблюдением вспышки, или коронального выброса массы, и выбросом энергичных электронов в космос. Оказалось, что это связано с тем, как электроны движутся в пространстве. Они сталкиваются с турбулентностью и рассеиваются в разных направлениях, поэтому их не видят сразу. Эти эффекты накапливаются по мере удаления от Солнца.
Пространство между Солнцем и планетами заполнено солнечным ветром, потоком заряженных частиц, который переносит магнитное поле Солнца. Этот ветер оказывает влияние на траекторию движения энергичных электронов, ограничивая и рассеивая их.
Это исследование имеет ключевое значение для углубления наших знаний о космической погоде, в области которой точные прогнозы критически важны, чтобы обеспечить надежное функционирование и защиту космических аппаратов. Из двух типов событий, связанных с энергичными электронами солнечного происхождения (SEE), один представляет особый интерес для космической погоды: события, ассоциирующиеся с корональными выбросами массы (CME). Эти выбросы, как правило, содержат повышенную концентрацию частиц высоких энергий и, следовательно, несут гораздо больший риск. Таким образом, возможность дифференцировать эти два вида энергичных электронов является крайне важной для повышения точности прогнозов.
Результаты работы опубликованы сегодня в Astronomy & Astrophysics
Изображение: ESA и NASA/Solar Orbiter/STIX и EPD
