Вчені пояснили вплив корональних дір на космічну погоду

Дослідники виявили, як корональні діри Сонця викидають сонячний вітер у космос, подібно до того, як шланг розпилює воду.

Вплив корональних дір на потоки сонячного вітру

Команда з Сколковського інституту науки і технологій, разом із партнерами з Грацу та Колумбійського університету, проаналізувала джерела швидкісного сонячного вітру, що виходить із корональних дір — темних ділянок на Сонці з розтягнутими магнітними полями. “Уявіть, що ви поливаєте свій сад зі шланга”, — пояснює доцент Тетяна Подладчикова. — “Якщо ви стоїте перед струменем, отримаєте сильний удар, а збоку — лише бризки”. Саме так розпорошується потік частинок від Сонця.

Цей феномен названо ефектом садового шланга: інтенсивність сонячного вітру залежить від розташування супутника щодо джерела. Вчені довели, що навіть малі корональні діри можуть викликати різницю у вимірах швидкості між супутниками у точках L1 і L5. Найбільші відмінності фіксуються при різниці широт понад 6–10° між космічними апаратами.

Вплив корональної діри та широти космічного апарату на швидкість сонячного вітру в змодельованих L1/L5. Ліворуч: зображення STEREO-B 195 ? з сегментованими корональними дірами і меридіональними зрізами (15°) для двох подій у травні та листопаді 2008 року. Праворуч: Швидкості L1 (синій) і L5 (червоний) з корональною областю (червоним пунктиром). Верхня панель: Корональна діра (-51°) і STEREO-B (-5.7°) мають спільну південну широту, тоді як STEREO-A (+0.8°) – ні. Ця різниця >6° у властивостях корональної діри призводить до того, що швидкий сонячний вітер слабшає в L1 порівняно з L5. Нижня панель: поєднання невеликої корональної діри на широті -35°, широти STEREO-B (+5,9°) і широти STEREO-A (-4,8°) створює різницю в широті >10°, що змінює очікуваний тренд швидкості, збільшуючи швидкість сонячного вітру в L1 порівняно з L5. Обліковано за: Моделювання високошвидкісних потоків сонячного вітру з корональних дір з використанням конфігурації точок лагранжа L5-L1. Наукові звіти (2025). DOI: 10.1038/s41598-025-97246-2

Прогнозування космічної погоди: від годин до днів

Важливість цього відкриття полягає у покращенні передбачення геомагнітних бур. Використання точки Лагранжа L5, розташованої на 60° позаду Землі, дозволяє фіксувати потоки сонячного вітру за кілька днів до їхнього прибуття. “Це небесний метроном космічної погоди”, — зазначають автори.

Нова модель дозволяє пояснити, чому швидкість вітру, виміряна в L1, часто відрізняється від значень у L5. Залежність швидкості від розміру діри та широтного положення стала ключем до цієї загадки. “Великі діри рівномірніше розподіляють потоки, тоді як малі – локалізовані”, — додає Подладчикова.

Місія Vigil і майбутнє геліофізики

Майбутня місія Vigil до точки L5, підтримувана Європейським космічним агентством, стане критично важливою для захисту інфраструктури Землі. Завдяки новим моделям прогнозування ми отримаємо більше часу для реагування на небезпечні космічні явища, здатні вивести з ладу електромережі та супутники.

Ці висновки відкривають нові горизонти у геліофізиці — науці про вплив Сонця на планети. Постійне спостереження з різних точок Лагранжа є стратегічним кроком до повного розуміння сонячної активності. Надалі такі місії забезпечать більш точні попередження про космічну погоду, що є важливим для безпеки як на Землі, так і в космосі.