Рост солнечной активности будет изучен телескопом DKIST

Рост солнечной активности
Самый большой солнечный телескоп поможет учёным исследовать рост солнечной активности. Авторы и права: NSO / AURA / NSF.

Вскоре учёные смогут разобраться с некоторыми большими тайнами Солнца. Сейчас, когда крупнейший в мире солнечный телескоп проводит наблюдения, учёные стремятся исследовать рост солнечной активности и лучше понять угрозы космической погоды.

Солнечный телескоп Даниэля К. Иноуэ (DKIST), расположенный на Гавайях, начал научные наблюдения в начале этого года, присоединившись ко множеству других наблюдателей за Солнцем, в первую очередь к солнечному зонду Parker (НАСА) и солнечному орбитальному аппарату Европейского космического агентства (ЕКА). Сейчас идеальное время по двум причинам: интенсивность солнечной активности возрастает, и наблюдатели за небом будут наслаждаться солнечными затмениями как в 2023, так и в 2024 году.

“Нас ждут действительно захватывающие полтора года”, – сказала Кэрри Блэк, директор Национальной солнечной обсерватории, в которую входит DKIST, во время пресс-конференции, прошедшей во вторник (13 декабря) на ежегодной конференции Американской геофизической службы Union.

DKIST, расположенный на острове Мауи, принадлежит Национальному научному фонду США (NSF). Обсерватория наблюдает за верхними слоями солнечной атмосферы, или короне, и собирает данные о магнитном поле Солнца.

“Телескоп DKIST превосходен в наблюдении мелких деталей, которые невероятно важны”, – сказала Блэк. “Теперь мы действительно сможем сравнить теорию с реальностью, что чрезвычайно интересно и действительно продвинет науку вперёд”.

Первые данные

Самые первые изображения телескопа – потрясающие виды, на которых запечатлены гранулы на поверхности Солнца – были опубликованы в январе 2020 года, хотя определённые задержки отодвинули начало научных наблюдений DKIST на этот год. DKIST выпустил свой первый пакет данных 12 декабря, а также новое видео, основанное на проведённых наблюдениях.

На видео показаны гранулы в хромосфере Солнца, прямо над видимой поверхностью. Внутри каждой гранулы горячая плазма поднимается вверх в центре, остывает и затем падает обратно на звезду, спускаясь по тёмной паутине, соединяющей гранулы.

Учёные считают, что эти гранулы играют ключевую роль в одной из самых больших загадок о Солнце: почему корона такая горячая. Видимая поверхность Солнца, известная как фотосфера, может достигать значительных температур от 4125 до 6125 градусов по Цельсию. Но в короне температура может достигать двух миллионов градусов Цельсия.

“Это как если бы вы отошли от камина, и вам стало бы в 100 раз жарче”, – сказала во время пресс-конференции Николин Виалл, астрофизик из Центра космических полётов имени Годдарда НАСА в Мэриленде.

Эта “горячая” загадка является ключевой загадкой не только для DKIST, но и для космического зонда Parker (НАСА), запущенного в 2018 году, и совместного космического зонда Solar Orbiter, запущенного в 2020 году. Эти три миссии сотрудничают.

Гранулы могут помочь в разгадке и другой тайны. Солнечный ветер – это поток заряженных частиц, который постоянно течёт от Солнца в космос – иногда со скоростью до 1,6 миллиона километров в час, и учёные до сих пор точно не знают, как частицы достигают такой скорости.

Рост солнечной активности

Понимание того, как работает Солнце иммет важное значение для нас. Даже на расстоянии 150 миллионов километров опасная солнечная активность имеет последствия для жизни на Земле. Учёные называют эту активность космической погодой.

Космическая погода может включать в себя огромные всплески электромагнитного излучения, называемые солнечными вспышками, а также корональные выбросы массы (CME), которые извергают в космос массивные сгустки плазмы. Явления космической погоды становятся более частыми и суровыми к пику 11-летнего солнечного цикла; в настоящее время наблюдается усиление солнечной активности, а солнечный максимум, по прогнозам, придётся на 2025 год.

Космическая погода может навредить астронавтам на Международной космической станции, повредить спутники на орбите и помешать радиосвязи; особенно сильные явления космической погоды могут даже вывести из строя электрические сети.

“Изучение космической погоды важно для нашей глобальной экономики, потому что солнечные бури могут повлиять на передовые технологии, от которых мы так зависим в нашей повседневной жизни”, – сказал Эльсаед Талаат, директор отдела проектов, планирования и анализа службы спутниковых данных.

В качестве примера он привёл февральский опыт SpaceX, когда 40 интернет-спутников Starlink сгорели в атмосфере вскоре после запуска после того, как солнечная буря увеличила плотность атмосферы Земли на начальной высоте спутников.

Вот почему учёные хотят иметь возможность предсказывать космическую погоду, как и традиционную погоду: если вы знаете, что космическая погода ухудшится, то вы можете подготовиться. Но сейчас учёные недостаточно знают о Солнце, чтобы делать какие-либо прогнозы.

Учёные знают, что веществу требуется около трёх дней, чтобы добраться от Солнца до Земли, и они могут получить представление о том, что именно нас ждёт. Кроме того, Национальное управление океанических и атмосферных исследований США (NOAA) управляет спутником глубокой космической климатической обсерватории (DSCOVR), который за 15 минут или максимум за час предупреждает нас о том, что что-то грядёт.

Затмения Солнца

К счастью, в ближайшие годы Солнечная система предоставит учёным две особенно интригующие возможности.

Наблюдатели за небом готовятся к двум предстоящим солнечным затмениям: кольцеобразному затмению в октябре 2023 года, которое пройдёт над западной частью США, и полному солнечному затмению в апреле 2024 года, которое начнётся в Мексике и затем будет видно от юга США до северо-востока.

Солнечное затмение
Полное солнечное затмение, произошедшее 21 августа 2017 года. Гибридное солнечное затмение представляет собой комбинацию полного, частичного и кольцеобразного солнечного затмения. Авторы и права: Alan Dyer / VW Pics / UIG via Getty Images.

Затмения представляют собой редкую научную возможность, поскольку Луна блокирует диск Солнца, позволяя учёным увидеть тонкую корону. DKIST вооружён устройством, называемым коронографом, который имитирует это явление, но, по словам Виалла, искусственное затмение не может полностью соответствовать реальному затмению. Естественное полное солнечное затмение даёт лучший обзор, в частности, средней части короны.

Наблюдатели в США в последний раз видели корону во время полного солнечного затмения, произошедшего в августе 2017 года. В то время рост солнечной активности не только не увеличивался, но наоборот приближался к своему минимуму, который наступил в конце 2019 года.

Это будет действительно крутое время, поскольку затмение 2024 года произойдёт во время солнечного максимума.

Оставьте комментарий