|
Космическая погода бывает ужасной
|
|
|
|
17 апреля 2021 года был день, похожий на любой другой день на Солнце, пока не разразилась яркая вспышка и огромное облако солнечного материала не оторвалось от нашей звезды. Такие вспышки на солнце не являются чем-то необычным, но эта была необычайно распространенной, выбрасывая высокоскоростные протоны и электроны со скоростями, близкими к скорости света, и поразив несколько космических аппаратов во внутренней части Солнечной системы. Фактически, это был первый случай, когда такие высокоскоростные протоны и электроны, называемые частицами солнечной энергии (SEP), были обнаружены космическими аппаратами в пяти различных, хорошо разделенных точках между Солнцем и Землей, а также космическими аппаратами, вращающимися вокруг Марса. И теперь эти разнообразные взгляды на солнечную бурю показывают, что различные типы потенциально опасных SEP могут быть выброшены в космос различными солнечными явлениями и в разных направлениях, что приводит к их широкому распространению.
|
|
|
|
"SEP могут нанести вред нашим технологиям, таким как спутники, и нарушить работу GPS", - сказала Нина Дресинг с факультета физики и астрономии Университета Турку в Финляндии. "Кроме того, люди в космосе или даже в самолетах на полярных маршрутах могут подвергаться вредному излучению во время сильных событий SEP". Ученые, подобные Дресингу, стремятся выяснить, откуда именно берутся эти частицы и что разгоняет их до таких высоких скоростей, чтобы лучше понять, как защитить людей и технологии от опасности. Дресинг возглавлял команду ученых, которая проанализировала, какие частицы попали в каждый космический аппарат и когда. Команда опубликовала свои результаты в журнале Astronomy & Astrophysics. Находящийся в настоящее время на пути к Меркурию космический аппарат BepiColombo, совместная миссия ESA (Европейского космического агентства) и JAXA (Японского агентства аэрокосмических исследований), находился ближе всего к линии прямого попадания взрыва и был поражен наиболее интенсивными частицами. В то же время зонд Parker Solar Probe НАСА и Solar Orbiter ЕКА находились по разные стороны вспышки, но зонд Parker Solar Probe находился ближе к солнцу, поэтому удар был сильнее, чем у Solar Orbiter.
|
|
|
Следующим на очереди был один из двух космических аппаратов обсерватории солнечно-земных связей НАСА (STEREO), STEREO-A, за которым следовали Солнечная и гелиосферная обсерватория НАСА/ЕКА (SOHO) и космический аппарат НАСА Wind, которые находились ближе к Земле и на значительном удалении от места взрыва. Находящиеся на орбите Марса космические аппараты НАСА MAVEN и ESA Mars Express были последними, кто уловил частицы от этого события. В общей сложности частицы были обнаружены на расстоянии более 210 продольных градусов (почти две трети пути вокруг Солнца) - это гораздо больший угол, чем обычно охватывается солнечными вспышками. Кроме того, каждый космический аппарат зафиксировал различный поток электронов и протонов в своем местоположении. Различия в поступлении и характеристиках частиц, зарегистрированных различными космическими аппаратами, помогли ученым собрать воедино информацию о том, когда и при каких условиях частицы были выброшены в космос. Эти подсказки подсказали команде Дресинга, что SEP не были выброшены одним источником одновременно, а были перемещены в разных направлениях и в разное время, возможно, различными типами солнечных извержений.
|
|
|
|
"Этому событию, вероятно, способствуют многочисленные источники, объясняющие его широкое распространение", - сказала член команды Джорджия де Нольфо, ученый-гелиофизик из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. "Кроме того, похоже, что для этого события протоны и электроны могут поступать из разных источников". Команда пришла к выводу, что электроны, вероятно, были быстро выброшены в космос первоначальной вспышкой света — солнечной вспышкой, — в то время как протоны продвигались медленнее, вероятно, ударной волной от облака солнечного материала или выбросом корональной массы. "Это не первый случай, когда люди предполагают, что у электронов и протонов были разные источники для их ускорения", - сказал де Нольфо. "Это измерение было уникальным в том смысле, что множество точек зрения позволило ученым лучше разделить различные процессы, подтвердить, что электроны и протоны могут возникать в результате разных процессов". В дополнение к вспышке и выбросу корональной массы космический аппарат зафиксировал четыре группы радиовсплесков от Солнца во время события, которые могли сопровождаться четырьмя различными выбросами частиц в разных направлениях.
|
|
|
|
Это наблюдение может помочь объяснить, как частицы получили такое широкое распространение. "У нас были разные эпизоды введения частиц, которые развивались в существенно разных направлениях, и все это вместе способствовало широкомасштабному характеру события", — сказал Дрессинг. "Это мероприятие смогло показать, насколько важны множественные точки зрения для понимания сложности мероприятия", - сказал де Нольфо. Эти результаты показывают перспективность будущих гелиофизических миссий НАСА, в которых будет использоваться несколько космических аппаратов для изучения широко распространенных явлений, таких как Geospace Dynamics Constellation (GDC), SunRISE, PUNCH и HelioSwarm. В то время как один космический аппарат может выявить условия на местном уровне, несколько космических аппаратов, вращающихся в разных местах, обеспечивают более глубокое научное понимание и дают более полную картину того, что происходит в космосе и вокруг нашей родной планеты. В нем также представлен предварительный обзор работы, которая будет проделана будущими миссиями, такими как MUSE, IMAP и ESCAPADE, которые будут изучать взрывные явления на Солнце и ускорение частиц в Солнечной системе.
|
|
|
|
Источник
|
