Магнитное облако от солнечного выброса расширилось на 21 процент за короткий промежуток времени

Учёные из Университета Айовы зафиксировали необычное явление: магнитное облако, выброшенное Солнцем во время коронального выброса массы, за короткий промежуток времени расширилось на 21 процент. Плазма внутри облака нагрелась в три раза, что привело к «суперрасширению», которое может влиять на земные технологии сильнее, чем предполагалось ранее. Результаты исследования опубликованы в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Корональные выбросы массы — это мощные извержения Солнца, выбрасывающие в космос намагниченную плазму. Когда такие облака достигают Земли, они могут нарушать работу спутников, систем навигации и электросетей. Понимание того, как эти облака эволюционируют во время путешествия к Земле, помогает прогнозировать космическую погоду.

В ноябре 2021 года произошёл мощный выброс, который породил магнитное облако в форме полумесяца с переплетёнными нитями намагниченной плазмы внутри. Это облако направилось к Земле. Учёные отследили его с помощью двух космических аппаратов, случайно оказавшихся на одной оси с движущимся облаком: сначала Solar Orbiter на расстоянии 0,84 астрономических единицы от Солнца, затем Wind на расстоянии 0,98 астрономической единицы.

Что увидели учёные

Расстояние между двумя точками наблюдения составило около 21 миллиона километров. За это время облако расширилось на 21 процент. Причина — столкновение с солнечным ветром, потоком заряженных частиц, движущихся со скоростью около 1,6 миллиона километров в час. Сначала облако сжалось при столкновении, но затем плазма внутри нагрелась в три раза, и облако начало расширяться со скоростью 192 километра в секунду — в два-три раза быстрее обычного.

«В типичном межпланетном корональном выбросе массы, когда он сталкивается с солнечным ветром, он может замедляться или ускоряться, — объясняет Ширш Сони, ведущий автор исследования. — В этом случае он сильно расширился».

Почему это важно

До сих пор учёные предполагали, что магнитные облака от корональных выбросов эволюционируют одинаково. Новое исследование показывает, что облако может расширяться драматически за короткое время. Это может иметь последствия для Земли, которые раньше не учитывали.

Давление магнитного поля внутри облака не изменилось, что противоречит компьютерным моделям. Это означает, что существующие прогнозы космической погоды могут быть неточными. Если облако расширяется сильнее, чем предполагалось, его влияние на земные технологии может быть более серьёзным.

Редкое совпадение

Исследователи отмечают, что такое событие — редкость. Два космических аппарата редко оказываются на одной линии с Землёй и Солнцем. Ещё реже они оказываются на этой линии во время прохождения коронального выброса. «Сначала редкость — что эти два космических аппарата оказались выровнены по оси Солнце-Земля, — говорит Сони. — Затем, во-вторых, выровнены таким образом во время межпланетного коронального выброса — это ещё более редкое событие».

Открытие меняет представление о том, как солнечные бури путешествуют к Земле. Если облака могут расширяться так быстро, это означает, что их воздействие на Землю может быть более сильным и непредсказуемым, чем считалось ранее. Теперь учёным предстоит выяснить, является ли это явление исключительным или же «суперрасширение» происходит чаще, чем предполагалось. И, соответственно, пересмотреть модели прогнозирования космической погоды.