Магнитное облако от солнечной вспышки выросло на пятую часть по дороге к Земле

Физики Университета Айовы описали необычное явление в поведении «магнитных облаков» — облаков намагниченной плазмы, выбрасываемых Солнцем во время корональных выбросов массы. Оказалось, что такое облако может значительно вырасти, пока летит к Земле — и этот рост происходит нелинейно, в виде «суперрасширения». Работа опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics.

Что такое магнитное облако

Корональный выброс массы (КВМ) — это взрывное извержение на Солнце, при котором миллиарды тонн плазмы и магнитного поля выбрасываются в межпланетное пространство. Когда эта плазма образует особую структуру — скрученные жгуты магнитных силовых линий, — её называют «магнитным облаком».

Магнитные облака особенно геоэффективны: встреча Земли с таким облаком вызывает геомагнитные бури, которые могут нарушать работу спутников, систем навигации, линий электропередачи и радиосвязи. Понимание того, как эти облака движутся и меняются в пространстве, критически важно для прогнозирования космической погоды.

Первое наблюдение суперрасширения

Исследователи зафиксировали облако, образованное вспышкой 4–5 ноября 2021 года. Его характеристики были измерены дважды: сначала аппаратом Solar Orbiter на расстоянии 0,84 а.е. от Солнца, затем аппаратом Wind на расстоянии 0,98 а.е. — то есть с интервалом около 13 миллионов миль (около 21 млн км) и небольшого промежутка времени.

За этот период серповидное облако со скрученными жгутами намагниченной плазмы выросло на пятую часть своего исходного размера. Учёные назвали это «суперрасширением» — скорость роста значительно превышала ожидаемую при обычном расширении солнечного ветра.

Разогрев плазмы внутри облака стал основным двигателем этого процесса: давление нагретых частиц изнутри расталкивало облако быстрее, чем успевало сжиматься внешнее магнитное давление.

Что это меняет в прогнозировании космической погоды

Понимание суперрасширения важно по нескольким причинам:

• Модели прогноза геомагнитных бурь основаны на предположении о предсказуемом расширении КВМ — новые данные могут существенно изменить эти модели
• Большее облако несёт больший поток намагниченной плазмы, что означает более сильное геомагнитное воздействие
• Двойная точка измерений одного и того же объекта — редкая удача, ставшая возможной благодаря скоординированной работе Solar Orbiter и Wind
• Данные позволяют реконструировать трёхмерную структуру облака и понять внутреннюю динамику его роста

Читайте также по теме: мощных процессах в космосе.

Космическая погода становится всё более критичной темой: зависимость современной цивилизации от спутниковой навигации, мобильных сетей и электросетей делает экстремальные геомагнитные события серьёзной угрозой для инфраструктуры. Геомагнитная буря уровня G4–G5 — сопоставимая с событиями Кэррингтона 1859 года — способна нанести ущерб на триллионы долларов.