Солнце может порождать супервспышки: учёные нашли связь между размером пятен и мощностью взрывов

Солнце регулярно выбрасывает в космос частицы и радиацию, которые могут повредить спутники и трансформаторы электростанций на Земле. Но может ли наша звезда совершить нечто более экстремальное — произвести супервспышку? Это вопрос, на который попытались ответить учёные в новом исследовании, опубликованном в журнале Philosophical Transactions of the Royal Society A.

Что такое супервспышки и почему они опасны

Супервспышки — это мощнейшие взрывы радиации, которые высвобождают энергию, превышающую энергию триллионов водородных бомб. До сих пор их напрямую наблюдали только на далёких звёздах. На Солнце прямых доказательств супервспышек за последние 70 лет космической эры не зафиксировано, но это — лишь миг в жизни звезды возрастом 4,6 миллиарда лет.

Как исследователи связали размер пятен с мощностью вспышек

Команда под руководством Натали Кривовой из Института Макса Планка проанализировала данные космического телескопа NASA Solar Dynamics Observatory, собранные с 2010 по 2016 год. Исследователи сопоставили энергию 300 сильнейших солнечных вспышек за этот период с размером активных областей на видимой поверхности Солнца. Активные области — это зоны с особенно сильным и сложным магнитным полем, связанные с солнечными пятнами и считающиеся потенциальными источниками взрывов.

«Статистическая связь, которую мы обнаружили между выделенной энергией и размером активной области, должна сохраняться и для более мощных событий», — объяснила Кривова.

Исторические солнечные пятна как ключ к прошлому

Во втором этапе исследования учёные обратились к крупнейшим известным солнечным пятнам в истории. Солнечные пятна систематически и регулярно записываются около 400 лет. По размеру пятна исследователи смогли вычислить размер связанной с ним активной области и, следовательно, мощность возможного взрыва.

Одно из крупнейших солнечных пятен, которое когда-либо наблюдалось на Солнце, появилось в апреле 1947 года. Оно покрывало примерно 0,6% видимого солнечного диска; его диаметр был примерно в 40 раз больше диаметра Земли. Супервспышки в то время не произошло, но новое исследование показывает, что пятно такого размера в статистически редких случаях может спровоцировать супервспышку.

Свидетельства из природных архивов

Дополнительные подсказки о способности Солнца к экстремальным взрывам дают природные архивы. Изолированные, кратковременные и исключительно сильные всплески концентраций радиоактивных изотопов в исторических кольцах деревьев и ледяных кернах из вечной мерзлоты Арктики указывают на то, что Земля неоднократно подвергалась особенно интенсивной бомбардировке высокоэнергетическими солнечными частицами в прошлом.

Кроме того, в конце 2024 года исследователи Института Макса Планка показали, что супервспышки происходят примерно раз в столетие на звёздах, похожих на Солнце по ключевым характеристикам.

Остаётся ли это загадкой

Неясно, сопровождались ли эти экстремальные выбросы частиц супервспышками. Сама вспышка, какой бы мощной она ни была, не оставляет долгосрочных следов. По словам Валерия Васильева, соавтора обзорной статьи на эту тему: «Согласно современному состоянию исследований, экстремальные выбросы частиц и особенно интенсивные вспышки часто — но не всегда — происходят вместе».

«Наше Солнце имеет потенциал для супервспышек. Оно может производить массивные солнечные пятна, которые в принципе могут служить отправной точкой для самых экстремальных всплесков радиации», — заключила Кривова. Произошла ли такая супервспышка на Солнце когда-либо на самом деле, остаётся одной из тайн нашей звезды.

Это данные исследования, а не медицинский совет.