Ученые из Университета Айовы (США) восстановили хронологию солнечных выбросов, которые привели к мощнейшей за 20 лет геомагнитной буре. Оказалось, что шторм сформировался в результате слияния плазмы. Статья опубликована в журнале The Astrophysical Journal.
В середине мая 2024 года Земля столкнулась с историческим геомагнитным штормом. Событие вызвало появление ярких полярных сияний, которые наблюдались в непривычных широтах, включая северную Италию, Гималаи и Австралию. По оценкам профильных специалистов, это атмосферное явление могло стать одним из самых сильных за последние 500 лет. Исследователи провели комплексное моделирование, чтобы понять физическую природу столь экстремальной активности.
Слияние солнечных выбросов
Физики установили, что беспрецедентная сила бури стала результатом 10 корональных выбросов массы, произошедших всего за четыре дня. Корональные выбросы представляют собой огненные извержения, во время которых звезда выбрасывает в открытый космос облака заряженных частиц. Первые семь выбросов слились воедино еще на пути к Земле, образовав массивное магнитное облако. Позже к нему присоединились еще два облака, значительно увеличив масштаб плазменного образования.
Финальный, десятый по счету выброс двигался в пространстве со скоростью около 1600 км/с. Он стремительно столкнулся с общим скоплением плазмы и протолкнул этот суперзаряженный сгусток в сторону Земли. Удар об магнитосферу планеты спровоцировал рекордные возмущения в верхних слоях атмосферы. Астрофизики отмечают, что ранее наука никогда не сталкивалась со случаями слияния сразу 10 корональных извержений.
Неучтенные извержения на Солнце
Детали инцидента удалось раскрыть благодаря детальному анализу параметров плазмы и магнитного поля. Информация собиралась с помощью космического инструмента Wind, который измеряет характеристики солнечного ветра вблизи магнитосферы Земли. Изначально датчики аппарата зафиксировали прохождение только четыре магнитных облаков, что заставило ученых ошибочно предположить меньшее число вспышек. Однако скорость потока частиц после их прохождения оказалась в два раза выше нормы.
Аномалия навела астрофизиков на мысль о существовании скрытых извержений, которые не были очевидны при первичном анализе. Для восстановления полной картины потребовалось применить продвинутые методы компьютерной симуляции. Объединив данные наблюдений с математическими моделями, команда смогла достоверно подтвердить наличие всех 10 выбросов. Исследование проводилось в период солнечного максимума, когда звезда находится на пике своей регулярной магнитной активности.
Результаты имеют важное значение для прогнозирования космической погоды. Большинство современных моделей рассчитаны на анализ единичных выбросов и совершенно не учитывают эффекты их наложения друг на друга. Понимание сложных механизмов взаимодействия магнитных облаков в космосе позволит точнее предсказывать мощность надвигающихся бурь. Это поможет заблаговременно готовить наземную инфраструктуру и спутниковые системы к экстремальным электромагнитным нагрузкам.
Ранее ученые связали солнечную активность с погодой на Марсе.