Science: гипотеза «ударного» ускорения частиц на Солнце получила подтверждение

Ученые впервые проследили за процессом в недрах Солнца, который отвечает за разгон электронов и других частиц до околосветовых скоростей при формировании вспышек на поверхности нашего светила, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.

«Мы считали, что определенные типы ударных волн, порождаемые вспышками на Солнце, могут быть причиной разгона этих частиц, но у нас не было никаких данных наблюдений, которые подтверждали бы эту гипотезу. Теперь, благодаря грубой мощи обновленного радиотелескопа VLA, у нас есть все свидетельства в пользу „ударного“ ускорения частиц», — заявил Бин Чен (Bin Chen) из Гарвардского университета (США).

Чен и его коллеги пришли к такому выводу, проследив за одной из слабых по мощности вспышек на Солнце, которая произошла на поверхности светила 3 марта 2012 года и сопровождалась так называемым «быстрым» корональным выбросом массы.

Благодаря обновлению VLA, ученые смогли проследить за тем, как менялась ситуация на поверхности и в недрах Солнца каждые 50 миллисекунд, что позволило им «поймать» те пучки радиоволн, которые рождались во время разгона электронов до значений, приближающихся к скорости света.

Как объясняют ученые, вспышки на Солнце возникают в тех случаях, когда линии магнитного поля, проходящие через пятна на поверхности Солнца, внезапно разрываются и начиняют пересоединяться, и энергия магнитного поля, заключенная в короне, верхнем слое атмосферы светила, начинает перетекать в его недра.

Этот процесс сопровождается выделением огромного количества энергии, что разогревает плазму светила на десятки миллионов градусов, а также заставляет ее расширяться и двигаться в стороны и вглубь недр, где она сталкивается с более холодными скоплениями материи Солнца.

Столкновение этих горячих и холодных потоков плазмы, как считали теоретики, должно порождать ударные волны, разгоняющие электроны и другие частицы, присутствующие в атмосфере Солнца, до околосветовых скоростей.

Группе Чена удалось проследить за этими столкновениями и подтвердить то, что именно они порождали те радиоимпульсы, которые испускают разогнанные электроны. С другой стороны, судя по тому, что радиоизлучение не прекращалось даже тогда, когда ударных волн в области вспышки не было, в этом процессе могут быть задействованы и другие механизмы.

«Вспышки, подобные знаменитому событию Каррингтона 1859 года, несут за собой реальную угрозу человечеству из-за той роли, которую электроника и другие уязвимые технологии играют в нашей жизни. Их сложно предсказывать, и исследования, подобные нашему, могут помочь нам лучше понимать те фундаментальные процессы, которые порождают такие вспышки», — заключает Дэйл Гэри (Dale Gary), другой автор статьи из Технологического института Нью-Джерси в Нью-Арке (США).