Изображение солнечной вспышки с высоким разрешением с крупнейшего солнечного телескопа Даниэля К. Иноуэ (Мауи, Гавайи), стало «знаковым моментом в солнечной науке». Астрономы впервые увидели самые маленькие корональные петли на длине волны H-альфа (656,28 нм) — структуры, которые до этого оставались ниже порога наблюдаемости. Результаты опубликованы в журнале Astrophysical Journal Letters.
Снятая вспышка относилась к классу X1.3 — это верхняя ступень шкалы активности, то есть одно из самых энергичных событий на Солнце. Такие вспышки рождаются из-за перестройки магнитного поля звезды и могут запускать солнечные бури, влияющие на радиосвязь, спутники и энергосистемы на Земле.
Корональные петли — это дуги перегретой плазмы, которые «висят» на линиях магнитного поля. Они часто сопровождают вспышки и помогают понять, где и как накапливается и высвобождается энергия. Команда сфокусировалась на крошечных петлях над вспышечными лентами и обнаружила структуры длиной порядка десятков километров: минимальные размеры около 21 км при средней ширине 48,2 км. Это — самые маленькие петли, когда-либо зафиксированные наблюдательно, что приближает ученых к «базовой шкале» этих явлений.
«Это первый случай, когда солнечный телескоп Inouye наблюдал вспышку X-класса. Эти вспышки являются одними из самых энергичных событий, которые производит наша звезда, и нам посчастливилось поймать одну из них в идеальных условиях наблюдения», — говорит ведущий автор исследования Коул Тамбурри.
По словам ученых, темные нитевидные петли изящно выгибаются, образуя светящуюся аркаду, на фоне которой яркие ленты вспышки выделяются резкими контурами.
Солнце «выстрелило» крупнейшим за последние годы протуберанцем
Ключ к прорыву — инструмент Visible Broadband Imager (VBI) с H-альфа-фильтром. Он позволяет различать структуры размером до 24 км, что делает систему более чем в два с половиной раза «острее» других солнечных телескопов. Изначально группа планировала изучать иные процессы, но «данные VBI раскрыли эти неожиданные открытия — ультратонкие корональные структуры», что, по словам Марии Казаченко, оказалось «еще более интригующим», чем исходная цель.
Особенно важна гипотеза о том, что обнаруженные петли — элементарные кирпичики вспышек.
«Если это так, мы не просто видим пучки петель; мы впервые разрешаем отдельные петли. Это как перейти от вида леса к внезапному виду каждого дерева. Ранее существовали лишь оценочные догадки, что ширина петель лежит в диапазоне 10–100 км; теперь эти масштабы подтверждаются наблюдениями», — подчеркивает Тамбурри.
Чем лучше мы понимаем геометрию и эволюцию петель, тем точнее описываем магнитное пересоединение — «двигатель» вспышек, где магнитная энергия превращается в тепловую и кинетическую. Это напрямую улучшит модели, которые предсказывают начало и силу солнечных бурь, а значит — повысит надежность прогнозов космической погоды и защитит критичную инфраструктуру.