Сонце може створювати надпотужні спалахи: що з’ясували науковці

Сонце може бути здатним створювати значно потужніші спалахи, ніж ті, які людство спостерігало протягом сучасної історії. Такого висновку дійшла міжнародна група науковців після аналізу активності десятків тисяч зір, схожих за основними характеристиками на нашу.

Результати дослідження опублікували в науковому журналі Science. Вчені встановили, що на сонцеподібних зорях спалахи з енергією понад 10³⁴ ерг можуть відбуватися в середньому приблизно один раз на століття. Водночас це не означає, що на Сонці подібна подія обов’язково трапляється з такою самою регулярністю.

Що таке суперспалах

Суперспалах - це надзвичайно потужний викид електромагнітного випромінювання, схожий за природою на звичайні сонячні спалахи, але з набагато більшим запасом енергії.

Такі явища виникають унаслідок складних процесів у магнітному полі зорі. Енергія накопичується в активних областях, а потім різко вивільняється, спричиняючи стрімке зростання яскравості.

Під час суперспалахів зорі можуть виділяти енергію до 10³⁶ ерг. Однак у новому дослідженні науковці зосередилися на подіях із показником понад 10³⁴ ерг.

Дослідили понад 56 тисяч зір

Науковці проаналізували дані космічного телескопа NASA Kepler, зібрані впродовж 2009-2013 років. До вибірки включили 56 450 зір, температура поверхні, яскравість і характер змін світності яких були близькими до сонячних показників.

Дослідники перевіряли короткочасні стрибки яскравості та відсіювали можливі помилки. Зокрема, вони враховували вплив космічних променів, астероїдів, комет і сусідніх зір, які могли випадково потрапити в поле спостереження.

У результаті фахівці виявили 2 889 суперспалахів на 2 527 зорях. Сукупний масив спостережень відповідав приблизно 220 тисячам років зоряної активності. На основі цих даних автори підрахували, що одна сонцеподібна зоря може створювати суперспалах у середньому приблизно раз на сто років.

Чи означає це, що Сонце перебуває під загрозою

Дослідження не доводить, що надпотужний спалах на Сонці відбудеться найближчим часом. Воно також не дає змоги встановити дату можливої події.

Висновки ґрунтуються на статистиці активності великої кількості схожих зір. Навіть за однакової температури та яскравості вони можуть відрізнятися від Сонця віком, швидкістю обертання, складом і особливостями магнітного поля.

Розподіл суперспалахів на досліджених зорях узгоджується з продовженням відомої статистики сонячних спалахів у діапазоні значно більших енергій. На думку авторів роботи, це може свідчити про спільний фізичний механізм утворення таких явищ.

Сліди давніх сонячних подій збереглися на Землі

Про екстремальні події минулого вчені дізнаються не лише завдяки спостереженню за іншими зорями. Сліди потужних потоків сонячних частинок залишаються в річних кільцях дерев і льодових кернах у вигляді змін концентрації радіоактивних ізотопів.

За останні 12 тисяч років дослідники виявили п’ять підтверджених екстремальних подій та ще кілька можливих кандидатів. Однією з найпотужніших вважають подію 775 року.

Водночас потік заряджених частинок, корональний викид маси та суперспалах не є одним і тим самим явищем. Науковці поки не встановили, чи кожен надпотужний спалах супроводжується корональним викидом і наскільки часто його наслідки можуть досягати Землі.

Чим потужний спалах може загрожувати Землі

Найбільшу небезпеку для сучасного суспільства становить не саме збільшення яскравості Сонця, а пов’язані з його активністю потоки заряджених частинок і корональні викиди маси.

У разі спрямування такого викиду в бік Землі можуть постраждати супутники, навігаційні системи, радіозв’язок та енергетична інфраструктура. Також підвищуються радіаційні ризики для космонавтів і техніки за межами захисного магнітного поля планети.

Прикладом впливу космічної погоди залишається подія Керрінгтона 1859 року. Тоді потужна геомагнітна буря спричинила перебої в роботі телеграфних мереж у Північній Америці та Європі. За оцінками вчених, енергія пов’язаного з нею спалаху могла становити лише близько сотої частини енергії суперспалаху.

Чому важливе прогнозування космічної погоди

Нові результати підтверджують необхідність розвитку систем раннього попередження про небезпечні явища на Сонці. Завчасний прогноз дозволяє перевести супутники в безпечний режим, підготувати операторів енергосистем і зменшити ризики для зв’язку та навігації.

Науковці наголошують, що надпотужні спалахи можуть бути частиною природної активності сонцеподібних зір. Однак отримані дані не є прогнозом неминучої катастрофи, а показують необхідність подальшого вивчення Сонця та вдосконалення моніторингу космічної погоди.