На солнечном горизонте вновь разыгралась захватывающая сцена: одновременно было зафиксировано огромнейшее солнечное торнадо и мощное плазменное извержение. Эти два явления, казалось бы, никак не связанные, оказались на одной фотографии, что стало сенсацией для астрономического сообщества. В данной статье подробно расскажем о природе таких явлений, их статистике, а также о последних открытиях и исследованиях, подтверждающих удивительную динамику нашей звезды.

Солнечные торнадо, или так называемые торнадж-проимененции, представляют собой огромные структуры из плазмы, вращающейся в магнетическом поле Солнца. Они достигают в высоту около 130 000 километров — примерно в 10 раз превышая диаметр Земли. В отличие от земных торнадо, которые возникают вследствие сильных ветров, солнечные торнадо формируются под воздействием сложных магнитных полей, которые питают и держат плазму в определенной конфигурации.

Обратите внимание, что солнечные торнадо не движутся по поверхности звезды как у нас на Земле, а скорее остаются прикреплёнными к фотосфере — видимой поверхности Солнца — при этом их структура может меняться в течение часов или даже минут. Исследования показывают, что такие образования возникают, когда магнитная активность достигает определённых порогов, создавая вихри и вращающиеся столбы плазмы.

За всю историю наблюдений солнечные торнадо — редкое явление. Максимилиан Теодореску, ведущий исследователь из Института космических наук в Румынии, отметил, что в его практике он встретил лишь несколько подобных структур. Самое крупное зафиксированное торнадо достигало высоты около 130 000 километров, что приблизительно равно высоте десятка земных радиусов.

Наиболее впечатляющие плазменные извержения — prominences — могут иметь ширину более 200 000 километров. Одним из крупнейших считается «Зверь», зарегистрированный в июле, шириной свыше 165 000 км. Эти гигантские структуры могут оставаться стабильными длительное время, но при нарушениях магнитных полей они взрываются, вызывая выбросы корональных масс — CMEs (коронарных выбросов).

Магнитные поля на Солнце формируют сложные конфигурации, которые могут становиться нестабильными. В таких случаях плазма — сверхгорячий ионизированный газ — поднимается и образует возвышающиеся столбы, закреплённые магнитными линиями. Когда магнитные поля разрушаются, происходит их «взрыв», и плазма выбрасывается в космическое пространство в виде prominences или CMEs.

Согласно исследованиям NASA и Европейского космического агентства, примерно 70% вспышек и выбросов связаны именно с такими магнитными перестройками. Особенно активны они во время солнечного максимума — периода примерно каждые 11 лет, когда магнитное поле меняет свою полярность и интенсивность, а уровень солнечной активности достигает пика.

20 августа этого года Максимилиан Теодореску и его коллеги из Института космических наук сумели запечатлеть одновременно солнечный торнадо и извержение — уникальный случай зафиксирован впервые за всю историю наблюдений. Используя сеть глобальных солнечных телескопов GONG (Глобальная сеть колебаний), а также высокотехнологичное оборудование, исследователи наблюдали яркую и динамичную сцену.

«Это поразительное сочетание двух мощных явлений на одной фотографии. Обычно такие события происходят независимо, а тут — одновременно. Это подчеркивает сложность магнитных процессов на Солнце»

Что особенно важно — зафиксированный торнадо достиг высоты около 130 000 км, а извержение имело ширину около 200 000 км. По словам ученого, подобные события позволяют лучше понять процессы магнитной конвекции и структуру солнечной атмосферы. Также отмечается, что такие крупные извержения могут вызвать космическую погоду, негативно влияющую на спутники и системы связи на Земле.

По мере того как Солнце входит в фазу солнечного максимума, увеличивается вероятность возникновения мощных солнечных штормов и выбросов корональных масс. Они могут взаимодействовать с магнитным полем Земли, вызывая полярные световые шоу, а также приводить к сбоям в работе спутников, навигационных систем и электросетей.

Несмотря на то что текущий CME, зафиксированный 20 августа, не направлен в сторону Земли, его энергия и размеры позволяют сделать выводы о высокой динамике солнечной активности. В ближайшие недели возможна усиленная геомагнитная активность, что особенно важно для операторов телекоммуникационных систем и астрономов-любителей.

Современные технологии, такие как солнечные телескопы и спутники, позволяют детально изучать динамику солнечных явлений. В частности, Parker Solar Probe — космический аппарат NASA, который во время последней миссии сделал снимки, приближаясь к поверхности звезды в рекордные 6 миллионов километров.

Ученые также изучают магнитные поля поверхности и короны с помощью спектроскопии и цифровых моделей, чтобы предсказывать появление подобных событий. Систематические наблюдения помогают понять механизмы, вызывающие такие экстремальные явления, и, возможно, разрабатывать системы предупреждения для защиты технологий на Земле.

Зафиксированное одновременно солнечное торнадо и гигантское плазменное извержение — яркий пример сложности и мощи нашей звезды. Исследования показывают, что магнитные процессы, происходящие в недрах и атмосфере Солнца, создают невероятно динамичные условия, которые могут оказывать существенное влияние на Землю и космическое пространство вокруг нее. Важно продолжать наблюдения и развивать технологии, чтобы лучше понимать природу таких явлений и обеспечивать безопасность наших технологий и инфраструктур.