Совместная группа учёных «Сколтеха», NorthWest Research Associates, Грацского университета и Обсерватории Канцельхоэ разработала метод DIRECD (Dimming InfeRred Estimate of CME Direction), позволяющий выполнить раннюю оценку направления распространения коронального выброса массы в трёхмерном пространстве. Полученные с помощью метода данные имеют важное значение для снижения негативного воздействия солнечных явлений на многие сферы промышленности и технологические системы в космосе и на Земле. Результаты исследования уже будут опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics.
Корональные выбросы массы представляют собой гигантские магнитные пузыри плазмы, вырывающиеся с поверхности Солнца в окружающее пространство со скоростью от нескольких сотен до нескольких тысяч километров в секунду. Если такой пузырь устремится в сторону Земли, то при прохождении через её магнитосферу он может вызывать геомагнитные бури и полярные сияния. Эти бури могут приводить к серьёзным сбоям в работе технологических систем в космосе и на Земле, и создавать радиационную опасность для космонавтов.
Обнаружить корональный выброс массы на раннем этапе развития крайне сложно, только уже на развитой стадии, когда он появляется в поле зрения специальных коронографов, создающих эффект искусственного солнечного затмения, но при этом скрывающих солнечный диск на несколько его радиусов.
Шантану Джаин
Первый автор исследования, аспирант «Сколтеха»
«Наш метод позволяет уже на ранней стадии развития коронального выброса массы оценить направление его распространения, причём ещё до того, как он будет обнаружен бортовыми коронографами. Особенно важен тот факт, что, имея лишь двумерные данные о димминге, полученные из изображений Солнца на самой ранней стадии выброса, мы можем точно оценить его трёхмерные параметры, в частности направление его движения в трёхмерном пространстве».
Новый метод DIRECD использует следы выброса прямо на Солнце — корональные димминги. Это тёмные пятна на изображениях солнечной короны в экстремальном ультрафиолете. Появление диммингов отражает потерю вещества в короне во время выброса плазмы. Для разработки метода в рамках данного исследования учёные использовали работу, в которой была продемонстрирована взаимосвязь между диммингом и морфологией коронального выброса массы. В этой работе показана перспективность использования корональных диммингов для обнаружения и исследования выброса на раннем этапе его эволюции.
Новое исследование группы учёных открывает перспективы для развития методов и технологий прогнозирования космической погоды, тем самым создавая условия для стабильной работы отраслей, использующих спутниковую связь, авиакомпаний, энергосетей, предприятий связи, транспорта, трубопроводов и аварийных служб.
Татьяна Подладчикова
доцент, соавтор исследования, директор Центра системного проектирования «Сколтеха»
«Наш метод особенно полезен для исследования выбросов, направленных в сторону Земли. В этих случаях метод позволит решить задачи, связанные с трудностями оценки параметров выбросов по данным коронографов, расположенных на линии Солнце-Земля, поскольку эти приборы наблюдают главным образом расширение коронального выброса массы, а не направление его движения. Сейчас мы приближаемся к пику 11-летнего солнечного цикла, когда значительно возрастает солнечная активность, а значит, увеличивается количество солнечных пятен, вспышек и корональных выбросов массы».
