540
Наше Сонце не є спокійним місцем. Він обертається з конвекцією; його магнітне поле замикається, знаходить зв’язок, замикається знову. Він викликає викиди енергії у формі сильних спалахів і плазми у формі викидів корональної маси. Більшості цієї діяльності не вистачає потужності, щоб завдати нам шкоди… але час від часу Сонце спалахує досить потужним спалахом, щоб завдати серйозної шкоди. І ми не знаємо, як часто такі події відбуваються. Попередні оцінки варіюються від одного разу на століття до одного тисячоліття.
Ну, люди, у нас проблема. Тому що новий аналіз швидкості виверження 56 400 сонцеподібних зірок показав, що швидкість суперспалаху Сонця знаходиться на нижньому кінці цієї шкали – раз на 100 років. Якщо це так, у нас можуть бути проблеми, оскільки навіть сумнозвісна подія Керрінгтона, яка відбулася у вересні 1859 року, була лише на 1 відсоток потужнішою від суперспалаху.
«Ми були дуже здивовані, — говорить астроном Валерій Васильєв з Інституту дослідження сонячної системи Макса Планка в Німеччині, — що сонцеподібні зірки схильні до таких частих суперспалахів».
Визначити, як часто Сонце випромінює гігантську відрижку радіації, нелегко. Ми не можемо натиснути кнопку перемотування назад для повторів. Існують записи про сонячну активність у кільцях дерев, які дають нам певне уявлення – найбільші шторми, спричинені Сонцем, викликають сплеск вмісту вуглецю-14 – і азоту в полярних льодах, але вони можуть не дати нам повної картини.
Шукаючи такі зірки, як наше Сонце – жовті карлики типу G – і сподіваючись застати деякі з них у процесі спалаху, дослідники могли оцінити частоту великомасштабних подій. Є лише одна проблема: ми не завжди можемо легко виміряти швидкість обертання цих зірок, і оскільки обертання може бути пов’язане з активністю спалахів, інформація, яку ми отримуємо від них, є неповною.
Васильєв і його колеги почали пошук зірок, маючи на увазі два спостереження. Сонцеподібні зірки з вимірним обертанням, як правило, активніші за Сонце. А зірки, найбільш схожі на Сонце, мають періоди обертання, які важко виміряти.
Вони вирішили використати ці два факти, щоб отримати доступ до великої вибірки сонцеподібних зірок, включивши зірки з невідомою швидкістю обертання, але іншими характеристиками, максимально схожими на Сонце, тобто яскравістю та температурою.
Вони також виключили сонцеподібні зірки з періодом обертання менше 20 днів (період обертання Сонця становить 25 днів). Це тому, що обертання зірок поступово сповільнюється в міру старіння Сонця; тому молодші зірки мають більші швидкості обертання. Причому молодші зірки активніші, ніж старші такого ж роду. Їм вдалося отримати вибірку з 56 450 сонцеподібних зірок – і спостерігати 2889 суперспалахів на 2527 з них. Це дорівнює частоті суперспалахів приблизно раз на 100 років.
Тож у чому справа з Сонцем? Ну, ми ще не знаємо. Ми знаємо, що це може викликати епічні істерики. Подія Керрінгтона включала як сонячний спалах, так і корональний викид маси, який породив потужний шторм у магнітному полі Землі; саме викид корональної маси завдав найбільшої шкоди.
Це пояснюється тим, що викиди корональної маси можуть генерувати струми, які потім біжать уздовж землі та заважають і перевантажують інфраструктуру. Подія Керрінгтона знищила телеграфні системи в усьому світі, а деякі перевантажені мережі викликали пожежі. У 1989 році також була велика геомагнітна буря, яка вплинула на кілька електромереж і спричинила відключення електроенергії.
За останні 15 000 років вчені виявили дев’ять геомагнітних штормів, потужніших за подію Керрінгтона в кільцях дерев, відомих як події Міяке. Найновіший, який ми знайшли, — 774 рік нашої ери. За оцінками, події Міяке відбуваються приблизно кожні 1000 років. Але викид корональної маси не супроводжує кожен спалах, який викидає Сонце.
«Незрозуміло, чи завжди гігантські спалахи супроводжуються корональними викидами маси і який зв’язок між суперспалахами та екстремальними подіями сонячних частинок», — пояснює астрофізик Ілля Усоскін з Університету Оулу у Фінляндії. «Це потребує подальшого розслідування».
Сонячні спалахи не позбавлені власних наслідків; вони можуть тимчасово порушувати високочастотний радіозв’язок, змінюючи щільність іоносфери, через яку заломлюються радіохвилі. Проте враховуючи, що найбільші геомагнітні бурі в історії включали як сонячний спалах, так і викид корональної маси, розумно побоюватися можливої активності суперспалаху від Сонця.
Оскільки найефективнішим захистом від гігантської геомагнітної бурі є точне прогнозування, дослідження показують, що нам потрібно краще зрозуміти, як працює наше Сонце.
«Нові дані — яскраве нагадування про те, що навіть найекстремальніші сонячні події є частиною природного репертуару Сонця», — каже астрофізик Наталі Крівова з Інституту дослідження сонячної системи Макса Планка. Висновки були опубліковані в Science.
