Системи прогнозування космічної погоди можуть пропускати небезпечні частини сонячних бур. До такого висновку прийшла міжнародна група дослідників, яка відтворила структуру коронального викиду маси за допомогою даних одразу 17 космічних апаратів, розташованих у різних частинах внутрішньої Сонячної системи.
Результати роботи опубліковані в журналі Science Advances. Об’єктом дослідження став корональний викид маси, що стався в грудні 2024 року. Такі події супроводжуються викидом у міжпланетний простір величезних обсягів плазми разом із магнітним полем Сонця. Потрапляння такого потоку до Землі здатне викликати геомагнітні бурі, вплинути на супутники, радіозв’язок та енергетичні системи.
Однак цього разу найцікавішим виявилася не потужність викиду, а його форма.
Одна сонячна буря виявилася фактично двома потоками
Зі спостережень поблизу Землі корональний викид міг виглядати відносно звичайним. Коли науковці об’єднали дані з апаратів, що дивилися на Сонце під різними кутами, з’ясувалося, що структура була сильно асиметричною.
Викид складався щонайменше з двох великих компонентів, які рухалися у різних напрямках та з різною швидкістю. Один із них був більшим і повільнішим, тоді як інший — меншим, але значно швидшим.
Найважливіше те, що швидка частина рухалася у напрямку Землі, хоча з точки спостереження поблизу нашої планети вона фактично ховалася за більшою частиною викиду. Побачити її вдалося завдяки NASA STEREO-A, який спостерігав подію збоку.
За реконструкцією дослідників, швидший компонент спочатку рухався приблизно зі швидкістю 840 км/с. Повільніша частина мала швидкість близько 534 км/с, а згодом поблизу STEREO-A сповільнилася приблизно до 400 км/с. Обидва потоки поступово втрачали швидкість під час взаємодії із сонячним вітром.
Відкрити приховану частину допоміг апарат, який летить до Юпітера
Важливу роль у дослідженні несподівано зіграла місія NASA Europa Clipper. Апарат прямує до супутника Юпітера Європи, але під час польоту між Землею та Марсом його прилад PIMS зафіксував незвичайний сонячний вітер.
Плазма виявилася гарячішою та менш щільною, ніж очікувалося. Згодом дослідники встановили, що Europa Clipper фактично пройшов через слід того самого складного коронального викиду.
У потрібний момент розташування космічних апаратів виявилося надзвичайно вдалим. Дослідники отримали інформацію від 17 апаратів — це рекордна кількість для детального вивчення одного CME. Раніше подібні реконструкції проводилися максимум приблизно за десятьма точками спостереження.
Ще цікавіше, що Solar Orbiter, який перебував порівняно близько до напрямку Сонце — Земля, взагалі не зареєстрував цю частину викиду. Навіть відсутність сигналу допомогла дослідникам точніше визначити межі структури.
Прогнози сонячних бур доведеться вдосконалювати
Відкриття показує важливу проблему сучасної космічної метеорології. Спостерігаючи Сонце переважно з району Землі, науковці отримують фактично двовимірний погляд на складну тривимірну структуру.
Якщо CME має неправильну форму, одна його частина може повністю приховувати іншу. У результаті потенційно небезпечний потік плазми може рухатися до Землі або космічного корабля, залишаючись непомітним для стандартних систем спостереження.
Особливо важливим це стане під час майбутніх пілотованих польотів до Місяця та Марса. За межами магнітосфери Землі астронавти значно слабше захищені від сонячної радіації, а своєчасне попередження про подібний викид може бути критично важливим.
Автори дослідження тому пропонують активніше використовувати не тільки спеціалізовані сонячні обсерваторії, а й дані планетних місій, що перебувають у різних точках Сонячної системи. Фактично вони можуть утворити розподілену мережу спостереження, яка дозволить бачити сонячні бурі з кількох напрямків одночасно.
