Главная » Космос » Гамма-обстрел Земли Солнцем

Гамма-обстрел Земли Солнцем

Данные измерений принадлежащего NASA спутника Fermi ставят перед исследователями загадку: в одной из своих абсолютно спокойных фаз наше Солнце выпускает в направлении Земли особо быстрые и энергонасыщенные частицы света.

Иллюстрация NASA / ESA

Мы уже привыкли к тому, что далеко не все загадки астрофизики относятся к удаленным от нас районам космоса. Это касается и нашего светила: когда исследователи концентрируют свое внимание на Солнце, обнаруживается много вещей, которые мы пока что не понимаем. Например, наша центральная звезда продолжает испускать в космическое пространство гамма-излучения, в том числе и чрезвычайно энергонасыщенные частички света с энергией более 10 гигаэлектронвольт (ГэВ). Как точно возникает такое экстремальное излучение, до сих пор неясно — с помощью принятых наукой моделей можно предположить это явление лишь фрагментарно, но не объяснить его механизмы.

И вот теперь ученые надеются решить эту загадку, задействовав космический аппарат NASA Fermi, для чего они провели анализ данных его измерений за прошедшие десять лет. Но оценка этих массивов данных ставит больше вопросов, чем дает ответов, признают члены команды во главе с Тимом Линденом из Государственного университета Огайо в научном журнале Physical Review Letters. Результаты свидетельствуют о том, что внутри Солнца сразу целый ряд физических механизмов принуждает световые частицы отправиться в космические путешествие. Один из них явно действует вблизи полюсов, откуда в период с 2010 по 2017 год исходила подавляющая часть гамма-излучений. В этой фазе Солнце как раз проходило через свой солнечный максимум, в котором оно проявляется наиболее порывистым и горячным.

Но при этом более загадочной выглядит лучевая эмиссия на предшествовавшем минимуме в 2008-2009 годах. В этот период солнечная активность упала почти до полного изнеможения, как это случается каждые одиннадцать лет. Но и в этой фазе спокойствия к вящему удивлению астрофизиков солнечный экватор оставался чрезвычайно активным, по крайней мере точечно и в определенные моменты, о чем и сообщили Линден и его коллеги: шесть раз особо энергонасыщенные световые частицы «выстреливали» в сторону Земли с невероятной энергией в 100 ГэВ. Зато по прошествии солнечного минимума Fermi довольно долго не мог уловить ни единой такой частички. И это совершенно не вписывается в распространенные представления об образовании и возникновении гамма-излучений, написали исследователи.

До сих пор эксперты исходят из того, что время от времени заряженные атомы водорода из глубин космоса сталкиваются с атомными ядрами на солнечной поверхности. При этом возникают каскады других частиц, в том числе электроны и, наконец, заряженные высокоэнергетические частицы света. При определенных обстоятельствах комплексные магнитные поля Солнца могут направлять такие каскады частиц в направлении Земли, причем такое предположение было выдвинуто учеными еще в 1991 году.

Правда, этот процесс способен в лучшем случае объяснить лишь малую часть гамма-активности солнечного экватора на солнечном минимуме, аргументируют члены группы Линдена. Да и коронарные массовые выбросы, во время которых магнитное поле выбрасывает в космическое пространство большие количества солнечной материи, рассматриваются в качестве источника лишь отчасти. Два из шести потоков частиц света в 100 гигаэлектронвольт, как свидетельствуют результаты анализа, были вызваны глобальными событиями. Но четыре остальных — нет. И теперь ученые с еще большим интересом ожидают, удастся ли снова уловить в ближайшие месяцы и годы странные гамма-излучения, приходящие со стороны Солнца.