Российские ученые вместе с коллегами из США и Австрии создали метод изучения быстрых корональных выбросов массы из атмосферы Солнца. Результаты исследования, опубликованного в The Astrophysical Journal, помогут лучше прогнозировать экстремальные погодные явления в космическом пространстве.

Корональные выбросы массы — одно из самых энергичных и мощных явлений в Солнечной системе. В ходе него огромные скопления плазмы выбрасываются из атмосферы Солнца в окружающее пространство со скоростями от 100 до 3500 км/с. Эти выбросы раскаленного вещества и ударная волна от них могут достичь Земли за день, и стать причиной сильных геомагнитных бурь. Эти явления могут быть опасны для космонавтов и спутниковых систем.

Одно из самых сильных событий подобного рода произошло в 1859 году, когда мощная геомагнитная буря вывела из строя телеграф в Северной Америке и Европе. В наши дни подобное явление можно вызвать тотальный блэкаут. Поэтому исследователи стремятся глубже понять процессы, происходящие в недрах Солнца, и научиться предсказывать их.

В новой работе исследователи из Сколтеха, Института космических исследований РАН, Грацского университета имени Карла и Франца и Лаборатории реактивного движения Калтеха статистически показали, что самые сильные и интенсивные геомагнитные бури связаны с быстрыми корональными выбросами массы. Эти скоростные потоки плазмы взаимодействуют с другими корональными выбросами в межпланетном пространстве. Такое происходят, например, когда потоки распространяются один за другим из одного и того же активного региона на Солнце.

Такой тип выбросов можно охарактеризовать с помощью концепции кластеров. Согласно ей, при взаимодействии потоков происходит образование частиц, ускорение которых выше по сравнению с одним изолированным облаком плазмы. Детектирование кластеров можно применять для анализа других экстремальных геофизических явлений, таких как наводнения и сильные землетрясения, а также и для междисциплинарных областей.

Сейчас Солнце находится в начале нового 11-летнего цикла активности, который, согласно прогнозам, будет не очень сильным. Тем не менее, по словам авторов, это не отменяет возможность экстремального события. Исторически экстремальные события космической погоды произошли во время не очень сильных циклов или в течение фазы падения цикла. На пике солнечной активности огромное количество энергии высвобождается в виде многочисленных вспышек и корональных выбросов массы, в то время как в течение фазы падения цикла энергия копится и может выплеснуться в течение одного очень мощного события.