Тайна высокоэнергетического излучения Солнца

В новом исследовании, проведенном под руководством Бруно Арсиоли с факультета естественных наук Лиссабонского университета, ученые обнаружили, что во время последнего солнечного максимума полярные области Солнца неожиданно активно испускали высокоэнергетическое излучение. Это необъяснимое явление ставит под сомнение прежние предположения о гамма-излучении Солнца и может иметь значительные последствия для прогнозов космической погоды.

Солнце, известное своим ярким видимым светом, представляет собой смертельно опасное зрелище в гамма-лучах. К счастью, земная атмосфера защищает нас от этого смертоносного излучения, позволяя наблюдать его только из космоса. Гамма-лучи несут в себе в миллиард раз больше энергии, чем ультрафиолетовые лучи, что заставляет задуматься о регулярности гамма-излучения Солнца и его связи с бурными событиями на его поверхности.

В исследовании, опубликованном в журнале The Astrophysical Journal, использован сжатый четырнадцатилетний фильм о Солнце, наблюдаемый в гамма-лучах, чтобы представить распределение этих высокоэнергетических фотонов. Вопреки ожиданиям, исследователи обнаружили, что солнечный диск становится ярче в полярных областях во время пика солнечной активности, как это наблюдалось в июне 2014 года.

Исследование, проведенное Арсиоли и его командой из Института астрофизики и космических наук и факультета наук Лиссабонского университета, призвано пролить свет на загадочный процесс, заставляющий Солнце испускать гамма-лучи в десять раз ярче, чем предполагалось. Кроме того, это может дать ценные сведения для прогнозирования космической погоды.

Гамма-лучи на Солнце образуются в его гало, во время солнечных вспышек, а также испускаются с его поверхности. В данном исследовании ученые сосредоточились на последнем. Арсиоли объясняет, что Солнце подвергается бомбардировке электрически заряженными космическими лучами, летящими со скоростью, близкой к световой, из-за пределов нашей галактики. Эти космические лучи отклоняются магнитными полями Солнца и, взаимодействуя с солнечной атмосферой, вызывают ливни гамма-излучения.

Ранее ученые полагали, что эти ливни равномерно распределены по диску Солнца. Однако новое исследование предполагает, что космические лучи могут взаимодействовать с магнитным полем Солнца, что приводит к неравномерному распределению гамма-лучей на разных широтах звезды.

Кроме того, исследование выявило разницу в энергии между полюсами. На южном полюсе наблюдался избыток выбросов высокоэнергетических фотонов от 20 до 150 гигаэлектронвольт, в то время как большинство менее энергичных фотонов исходило от северного полюса. Эта асимметрия остается необъяснимой, что приводит ученых в недоумение.

По словам Арсиоли, "мы пока не нашли объяснения этой асимметрии". Результаты этого исследования поднимают интригующие вопросы о механизмах, лежащих в основе гамма-излучения Солнца, и закладывают основу для дальнейших исследований в этой области.