Ученые выявили "костры" на Солнце: как это может сэкономить десятки миллиардов евро в год

Запущенный 10 февраля 2020 года аппарат Европейского космического агентства Solar Orbiter преодолел половину расстояния от Земли до Солнца (77 млн километров) и сразу же совершил научное открытие: первые снимки, сделанные с самого близкого на сегодня расстояния к нашей звезде, выявили миниатюрные солнечные вспышки, которые назвали "кострами".

Delo.ua разбиралось, что означает это открытие, почему оно имеет практическую пользу для Земли и когда запустят новые солнечные зонды.

"Это только первые снимки, и мы уже можем видеть интересные новые явления, — говорит исследователь ЕКА Даниэль Мюллер. — Мы можем увидеть, как десять научных инструментов дополняют друг друга, обеспечивая целостную картину".

Solar Orbiter имеет шесть телескопов, которые снимают Солнце и четыре прибора, контролирующих окружающую среду. Сравнивая эти данные, ученые видят, как появляется солнечный ветер, поток заряженных частиц, влияющий на всю систему. 

"Есть маленькие родственники солнечных вспышек, которые мы видим с Земли, только в миллион, в миллиард раз меньше, — говорит Дэвид Бергманс из Королевской обсерватории Бельгии, описывая открытие. — На первый взгляд Солнце может казаться тихим, но, присмотревшись тщательнее, мы можем увидеть эти миниатюрные вспышки повсюду". 

Ученые пока не знают, являются ли костры крошечными версиями вспышек, или их вызывают другие механизмы, но уже есть теория, что эти вспышки могут нагревать корону Солнца. 

Солнечная корона — это внешний слой атмосферы звезды. Ее температура более миллиона градусов по Цельсию, в то время как поверхность Солнца более прохладная — 5500 градусов. Объяснит, почему так происходит — своеобразный "святой Грааль" физики звезды. 

Солнечный "костер" и размер Земли для сравнения внизу. Фото: esa.int

Но у всех этих открытий есть сугубо практичное, земное применение. 13 марта 1989 года вспышка на Солнце привела к геомагнитной буре, из-за которой отключилось электричество для миллионов жителей Канады в Монреале и окрестностях Квебека. Электросети северных штатов США тоже пострадали от электромагнитного удара. По миру прерывалась радиосвязь, разливалось полярное сияние. Поэтому предугадывать, как себя поведет самый мощный источник энергии в системе, очень важно. 

"Человечество постоянно страдает от космической погоды. Одному лишь ЕС она приносит ущерба на более 10 млрд евро ежегодно. Источником этой космической погоды являются активные процессы на Солнце. Чтобы существенно улучшить возможность человечества предусматривать эти процессы, необходимо понять, как они проистекают", — говорит кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Института космических исследований, ведущий инженер Главного центра специального контроля Алексей Парновский. — После супербури 1989 года, когда вышла из строя электросеть компании Quebec Hydro Power, энергетики сделали детальный анализ этого события и значительно повысили стойкость энергосетей к подобным событиям. Однако, мы знаем, что с немалой вероятностью может случиться более мощное событие, которое современные электросети, скорее всего, не выдержат. Поэтому энергетики заинтересованы в дальнейшем исследовании космической погоды и работают в тесном контакте с соответствующими центрами". 

По словам ученого, космическая погода влияет, в первую очередь, на технику и людей, которые находятся в космосе или высоко в атмосфере. "Есть три канала влияния, — объясняет Парновский. — Это быстрые изменения магнитного поля, потоки коротковолнового излучения (экстремальный ультрафиолет и рентген) и потоки высокоэнергетических частиц — электронов, протонов, нейтронов и альфа-частиц".

Изменения магнитного поля влияют на линии электропередач, проводную электросвязь, трубопроводы. Приводят к искажению сигналов в системах связи, к сокращению службы электрооборудования, ускорению коррозии труб. 

Коротковолновое излучение увеличивает ионизацию верхних слоев атмосферы и глушит радиоволны — в частности, прекращается коротковолновая дальняя радиосвязь с самолетами над Северным полюсом. Потоки частиц приводят к сбоям и отказам авионики на борту самолетов и космических аппаратов. 

Поэтому за Солнцем нужно следить. "В 2010 году запустили космический аппарат SDO, в 2015 — DSCOVR. Миссии Parker Solar Probe и Solar Orbiter планировались очень давно. Они очень дорогостоящие, поэтому из них хотели выжать максимум: во-первых, запустить одновременно, чтобы они дополняли друг друга, во-вторых — попасть на максимум солнечного цикла. Далее на очереди по солнечным миссиям — американская SWFO и европейская Lagrange. Они ожидаются во второй половине 2020-х годов", — рассказывает Алексей Парновский. 

Дмитрий Бунецкий, специально Delo.ua