Сонячні спалахи виникають через магнітні лавини на Сонці

Нові спостереження місії Solar Orbiter Європейського космічного агентства показали, що сонячні спалахи виникають через каскадні події магнітного перез'єднання, які вивільняють величезну кількість енергії та створюють дощі з плазмових крапель в атмосфері Сонця.

Сонячні спалахи є потужними вибухами, які виробляє Сонце. Вони виникають, коли енергія, накопичена в заплутаних магнітних полях, раптово вивільняється через процес магнітного перез'єднання. За лічені хвилини магнітні силові лінії протилежного напрямку розриваються та знову з'єднуються. Щойно перез'єднані силові лінії можуть швидко нагрівати та прискорювати мільйонноградусну плазму, а також високоенергетичні частинки від місця перез'єднання, потенційно створюючи сонячний спалах.

Найпотужніші спалахи можуть запустити ланцюг реакцій, що призводять до геомагнітних бур на Землі та можливих радіоперешкод, тому моніторинг та розуміння цих явищ є критично важливими. Однак детальні механізми того, як саме така величезна кількість енергії вивільняється так швидко, залишалися погано зрозумілими.

Безпрецедентний набір нових спостережень Solar Orbiter від чотирьох приладів місії, які працювали в комплексі, нарешті дав переконливу відповідь. Високороздільні знімки від ультрафіолетового зображувача EUI зафіксували деталі розміром лише кілька сотень кілометрів у зовнішній атмосфері Сонця, фіксуючи зміни кожні дві секунди. Три інші прилади — SPICE, STIX та PHI — проаналізували різні глибини та температурні режими від корони до видимої поверхні Сонця.

«Нам дуже пощастило стати свідками подій, що передували цьому великому спалаху, в такій чудовій деталізації», — зазначив доктор Прадіп Чітта з Інституту досліджень Сонячної системи Макса Планка. Дослідник підкреслив, що такі детальні спостереження спалаху не завжди можливі через обмежені вікна спостережень та великий обсяг даних.

Спостереження Solar Orbiter виявили повну картину центрального двигуна сонячного спалаху у формі магнітної лавини. Вчені побачили стрічкоподібні структури, які надзвичайно швидко рухалися вниз через атмосферу Сонця ще до основного епізоду спалаху. Ці потоки плазмових крапель є ознаками відкладення енергії, які посилюються в міру розвитку спалаху. Навіть після того як спалах вщухає, дощ продовжується деякий час.

«Це вперше ми бачимо це на такому рівні просторової та часової деталізації в сонячній короні», — сказав доктор Чітта. Дослідники не очікували, що лавинний процес може призвести до таких високоенергетичних частинок. Результати дослідження опубліковані в журналі Astronomy & Astrophysics.