Учёные нашли способ по структуре солнечных вспышек судить о процессах, происходящих в короне — внешнем слое атмосферы Солнца. Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal. Его ведущим автором стал Марсель Корчадо Альбело из Национального научного фонда США, также представляющий солнечный телескоп имени Дэниела К. Иноуи.
Вспышки возникают из-за перестройки скрученных магнитных полей Солнца. Когда магнитные линии больше не выдерживают напряжения, происходит магнитное пересоединение, и часть накопленной энергии высвобождается в виде мощного взрыва. По рентгеновской яркости такие события относят к классам A, B, C, M и X, причём каждая следующая буква означает десятикратное увеличение мощности.
Последствия вспышек могут ощущаться на Земле. Сопутствующие им корональные выбросы массы вызывают полярные сияния, а сами вспышки способны нарушать радиосвязь, влиять на работу авиационных и морских систем, снижать точность GPS и вызывать сбои электроники космических аппаратов. Корональные выбросы массы также могут создавать помехи в энергосетях.
Наблюдать область возникновения вспышек непосредственно трудно: корона скрыта ярким свечением Солнца. Поэтому исследователи изучили так называемые ленты вспышек — яркие следы в хромосфере, которые формируются, когда плазма и частицы высокой энергии возвращаются к поверхности вдоль магнитных линий. Эти структуры стали своеобразными отпечатками процессов, происходящих выше.
Учёные разработали метод количественной оценки сложности лент, проверили его на смоделированных наблюдениях, а затем применили к вспышке класса M6.5, произошедшей 22 июня 2015 года и зарегистрированной спутником Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS), запущенным в 2013 году. Оказалось, что энергия выделяется не равномерно: лента распадается на фрагменты разного размера, а выброс энергии происходит отдельными импульсами. Чем выше скорость магнитного пересоединения, тем сложнее структура ленты.
«Впервые мы экспериментально показали физическую связь между неправильными формами, которые наблюдаем, и структурой области преобразования энергии», — заявил Корчадо Альбело в пресс-релизе Национальной солнечной обсерватории. Соавтор работы Мария Казаченко отметила, что исследование впервые позволило количественно проверить результаты моделирования наблюдениями. По выводу авторов, усложнение лент на разных масштабах может служить наблюдаемым признаком фрагментации токового слоя в короне и помочь совершенствовать модели солнечных вспышек.