Эти извержения на солнце испускают радиацию во всех направлениях. Сильнейшие солнечные вспышки могут воздействовать на ионизированную часть атмосферы Земли — ионосферу — и мешать работе наших систем связи, таких как радио и GPS, а также нарушать работу бортовой спутниковой электроники. Кроме того, частицы высоких энергий, в том числе электроны, протоны и более тяжелые ионы, ускоряются солнечными вспышками.
В отличие от других явлений космической погоды, солнечные вспышки движутся со скоростью света, а это означает, что мы не получаем предупреждения о их приближении. Итак, ученые хотят точно определить процессы, вызывающие солнечные вспышки, и даже когда-нибудь предсказать их, прежде чем наша связь будет прервана.«Существование токового слоя имеет решающее значение для всех наших моделей солнечных вспышек», — сказал Джеймс МакАтир, астрофизик из Университета штата Нью-Мексико в Лас-Крусесе и автор исследования события декабря 2013 года, опубликованного 19 апреля 2016 года. , в Astrophysical Journal Letters. «Таким образом, эти наблюдения делают нас более уверенными в том, что наши модели хороши».По словам Майкла Кирка, космического ученого из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, который не принимал участия в исследовании, более совершенные модели приводят к лучшему прогнозированию. «Эти дополнительные наблюдения позволили провести беспрецедентные измерения магнитного пересоединения в трех измерениях», — сказал Кирк. «Это поможет уточнить, как мы моделируем и прогнозируем эволюцию солнечных вспышек».
Просмотр текущих таблицТоковый слой — это очень быстрый, очень плоский поток электрически заряженного материала, отчасти определяемый его чрезвычайной тонкостью по сравнению с его длиной и шириной. Текущие слои образуются, когда два противоположно ориентированных магнитных поля входят в тесный контакт, создавая очень высокое магнитное давление. Электрический ток, протекающий через эту область высокого давления, сжимается, сжимая ее до очень быстрого и тонкого листа.
Это немного похоже на то, как положить большой палец на отверстие водяного шланга — вода или, в данном случае, электрический ток вытесняется из крошечного отверстия намного быстрее. Эта конфигурация магнитных полей нестабильна, а это означает, что те же условия, которые создают токовые слои, также созрели для магнитного пересоединения.«Магнитное пересоединение происходит на границе противоположно ориентированных магнитных полей», — сказал Чуньмин Чжу, космический ученый из Университета штата Нью-Мексико и ведущий автор исследования. «Магнитные поля разрушаются и повторно соединяются, что приводит к преобразованию магнитной энергии в тепло и свет, вызывая солнечную вспышку».
Поскольку токовые слои так тесно связаны с магнитным пересоединением, наблюдение за токовым слоем в таких деталях подтверждает идею о том, что магнитное пересоединение является силой, стоящей за солнечными вспышками.«Чтобы увидеть текущий лист, вы должны смотреть в нужное время, под правильным углом и с помощью подходящих инструментов», — сказал МакАтир. «Трудно собрать всех этих уток подряд».
Это не первый раз, когда ученые наблюдают токовый слой во время солнечной вспышки, но это исследование уникально тем, что несколько измерений токового слоя, таких как скорость, температура, плотность и размер, наблюдались с нескольких угол или полученный из более чем метода.Этот многогранный вид вспышки декабря 2013 года стал возможным благодаря множеству инструментов на борту трех миссий по наблюдению за Солнцем: обсерватории солнечной динамики НАСА, или SDO, обсерватории НАСА по солнечным и земным связям, или STEREO, которая имеет уникальный угол обзора. по ту сторону Солнца — и Hinode, который является результатом сотрудничества космических агентств Японии, США, Великобритании и Европы под руководством Японского агентства аэрокосмических исследований.
Даже когда ученые думают, что они заметили что-то, что могло бы быть текущим листом в данных о Солнце, они не могут быть уверены в этом, не отметив длинный список атрибутов. Поскольку этот токовый слой был так хорошо изучен, команда смогла подтвердить, что его температура, плотность и размер в ходе события соответствовали токовому слою.
По мере того, как ученые будут работать над улучшением картины того, как токовые слои и магнитное пересоединение приводят к солнечным извержениям, они смогут создать более совершенные модели сложной физики, происходящей там, что даст нам еще больше информации о том, как наша ближайшая звезда влияет на космос. вокруг нас.Это исследование финансировалось за счет гранта КАРЬЕРЫ от Национального научного фонда, присужденного Джеймсу Макэтиру.