Межпланетные аппараты обнаружили скрытую от Земли часть выброса солнечной плазмы
Группа исследователей под руководством Адриенн Лушпай-Кути из Университета Джонса Хопкинса восстановила структуру сложного коронального выброса массы, используя данные сразу 17 космических аппаратов. Анализ показал, что часть выброса двигалась непосредственно в сторону Земли, хотя с нашей планеты её практически невозможно было обнаружить.
Корональные выбросы массы представляют собой гигантские выбросы намагниченной плазмы с Солнца. Во время таких событий в космос могут устремляться миллиарды тонн вещества. Если выброс направлен к Земле, взаимодействие солнечной плазмы с магнитным полем и атмосферой планеты способно вызвать геомагнитные бури, нарушить работу спутников и радиосвязи, а также создать радиационную опасность для астронавтов.
Одной из главных проблем прогнозирования таких событий остаётся определение их направления и структуры. Наблюдения обычно ведутся с точки зрения Земли, однако корональный выброс массы не обязательно представляет собой симметричное облако. Его отдельные части могут двигаться с разными скоростями и по разным траекториям, оставаясь незаметными для наблюдателей с нашей планеты.
Случай, позволивший изучить эту проблему, произошёл в декабре 2024 года. Космический аппарат NASA Europa Clipper, находившийся на пути к Юпитеру, во время обычной проверки приборов зарегистрировал необычные изменения солнечного ветра. Окружающая аппарат плазма оказалась более горячей и менее плотной, чем ожидалось.
Исследователи проследили источник этого возмущения до коронального выброса массы, произошедшего на Солнце несколькими днями ранее. В этот момент во внутренней части Солнечной системы находилось необычно большое количество космических аппаратов, что позволило получить данные об одном и том же событии с разных направлений.
Всего команда использовала наблюдения 17 аппаратов, находившихся в разных точках внутренней части Солнечной системы. Среди них были Europa Clipper и аппарат NASA STEREO-A. Сопоставление данных позволило восстановить структуру выброса и проследить его распространение в пространстве.
С точки зрения Земли основная часть коронального выброса казалась направленной в сторону от нашей планеты. Однако STEREO-A наблюдал событие сбоку и обнаружил отдельную, более быстро движущуюся часть выброса, траектория которой проходила непосредственно в направлении Земли.
Таким образом, один и тот же корональный выброс имел сильно асимметричную структуру. Компонент, представлявший потенциальную опасность для Земли, оказался практически скрыт от наблюдений с нашей планеты из-за особенностей его положения и направления распространения.
Исследователи отмечают, что такая ситуация представляет проблему не только для прогнозирования космической погоды, но и для будущих пилотируемых экспедиций. Если бы астронавты находились в соответствующем участке межпланетного пространства во время этого события, наземные системы наблюдения могли бы не предоставить им своевременного предупреждения о приближении опасной части выброса.
Результаты показывают, что космические аппараты, выполняющие межпланетные миссии, могут дополнительно использоваться для мониторинга космической погоды. Даже если их основная задача связана с исследованием других планет, они способны регистрировать изменения солнечного ветра и обнаруживать структуры корональных выбросов, которые остаются невидимыми с Земли.
По мере расширения пилотируемых миссий за пределы околоземного пространства такая распределённая система наблюдений может стать важным элементом защиты экипажей. Данные аппаратов, находящихся на разных расстояниях и направлениях относительно Солнца и Земли, способны закрывать пробелы, которые невозможно устранить наблюдениями только с нашей планеты.
Исследование в журнале Science Advances.