Астрофізики з Данії, Бельгії, Китаю та Італії не виключили супервспышки на Сонці, здатної знищити більшу частину живих організмів на Землі. Раніше ймовірність такої події оцінювалася як мізерно мала.
Нове дослідження показує, що це не так. Стаття астрофізиків опублікована в журналі Nature Communications, коротко про неї повідомляється на сайті Орхуського університету.
Що таке супервишки
Найпотужніші спалахи, які спостерігаються на Сонці, викидають у навколишній простір величезну енергію. За кілька хвилин у відкритий космос йде до трильйона мегатонн у тротиловому еквіваленті. Це приблизно п'ята частина енергії, випромінюваної Сонцем за одну секунду, і вся енергія, яку виробить людина за мільйон років (за умови її виробництва сучасними темпами).
Супервишки відбуваються, як правило, на більш великих зірках спектральних класів F8 - G8, масивних аналогів Сонця (що відноситься до класу G2). Ці світила зазвичай нешвидко обертаються навколо своєї осі і можуть перебувати в складі тісної подвійної системи. Потужність супервспышек перевищує сонячні в десятки тисяч разів.
Що встановили вчені
Астрофізики довели, що Сонце також може зробити супервспышку. У своєму дослідженні вчені вивчили активність 5648 сонцеподібних зірок, у 48 з яких були зареєстровані супервспышки. З'ясувалося, що для світив з супервишками характерні більші, ніж у Сонця, викиди матерії з хромосфери. Як мінімум у чотирьох досліджених зірок (KIC 8493735, KIC 9025370, KIC 8552540 і KIC 8396230) магнітне поле було практично ідентичним сонячному (або трохи менш активним).
Остання обставина дозволила астрофізикам припустити, що спалахи на Сонці і супервишки на інших зірках мають спільну природу. Вчені проаналізували дані, отримані космічним телескопом Kepler під час пошуку екзопланет транзитним методом (зі зміни видимої світності зірки при проходженні по її диску небесного тіла). Обсерваторія НАСА чотири роки тому відкрила безліч супервишок на зірках.
Детальне дослідження зірок було проведено за допомогою найбільшого в світі спектрального телескопа LAMOST (Large Sky Area Multi-Object Fibre Spectroscopic Telescope), розташованого в північно-східній частині Китаю недалеко від Пекіна. Поле зору обсерваторії збігалося з обстеженою Kepler ділянкою неба. Всього астрофізики вивчили за допомогою LAMOST спектри близько ста тисяч зірок.
Сонячні спалахи класифікуються по піку інтенсивності рентгенівського випромінювання (S-індексу). Мінімуму відповідає пік A, рівний потужності випромінювання, меншої десяти в мінус сьомого ступеня ват на квадратний метр. Максимуму - пік X, в тисячу разів більше A. Вчені представили графіки S-індексу (на прикладі ліній поглинання кальцію) зірок KIC 8493735, KIC 9025370, KIC 8552540 і KIC 8396230, рівного в момент супервспышки 0,15, 0,23, 0,30 і 0,34 відповідно.
Там зареєстровані спалахи, в тисячі разів інтенсивніше тих, що на Сонці. Ці зірки схожі на Сонце, а їхні магнітні поля не сильніші від сонячного. Отже, такі супервишки можуть виникнути і на нашому світилі. Їх наслідки можуть бути згубними для життя на планеті. Адже і відомі науці сильні спалахи на Сонці накоїли чимало бід.
Подія Керрінгтона
Аномально високий вміст ізотопів вуглецю в річних кільцях деревини вказує на те, що невеликий супервисник на Сонці міг статися в 775 році (а також, ймовірно, в 993 році). У деревний матеріал ізотопи потрапили з атмосфери Землі, де виникли після бомбардування планети потоком високоенергійних частинок (протонів) від Сонця. Альтернативне пояснення передбачає, що ці частинки виникли в інших частинах Чумацького Шляху.
Подія 775 року могла бути в 10-100 разів інтенсивнішою за найпотужніший спалах на Сонці, який вдалося зареєструвати досі, - події Каррінгтона.
На початку вересня 1859 року геомагнітна буря призвела до відмови телеграфних систем Європи та Північної Америки.
Причиною назвали потужний викид коронарної маси, що досяг планети за 18 годин і спостерігається 1 вересня британським астрономом Річардом Керрінгтоном.
Геомагнітні бурі 2003 і 2005 років, швидше за все, були викликані сонячним штормом, аналогічним події в 1859-му. Зокрема, 28 жовтня 2003 року з ладу вийшов один з високовольтних трансформаторів у шведському місті Мальме, знеструмивши на годину весь населений пункт. Від бурі постраждали й інші країни.
Що таке сонячні спалахи
Послідовної теорії, що описує формування сонячних спалахів, поки не існує.
Спалахи виникають, як правило, в місцях взаємодії сонячних плям на кордоні областей північної і південної магнітних полярностей.
Це призводить до швидкого вивільнення енергії магнітного та електричного полів, яка потім йде на розігрів плазми (збільшення швидкості її іонів).
Спостерігаються плями як ділянки поверхні Сонця з температурою приблизно на дві тисячі градусів Цельсія нижче температури навколишньої її фотосфери (приблизно 5,5 тисячі градусів Цельсія).
На найтемніших ділянках плями лінії магнітного поля перпендикулярні поверхні Сонця, тоді як на більш світлій його частині вони розташовані ближче до дотичної. Напруженість магнітного поля у таких об'єктів перевищує його земне значення в тисячі разів, а самі спалахи пов'язані з різкою зміною локальної геометрії магнітного поля.
Альтернативні скрипти
Існують три альтернативні сценарії, що пояснюють виникнення супервспишок на зірках, крім перерозподілу енергії магнітного поля, що спостерігається на Сонці. Теорія «зірка-зірка» передбачає наявність поруч зі світилом близько розташованої зірки-компаньйона, магнітосфери яких пов'язані тимчасово силовою магнітною трубкою. Супервспышка представляет собой разрыв этой трубки.
Другий сценарій, «зірка-диск», ґрунтується на гіпотезі про існування навколо зірки газопилового диска. Обертаючись навколо світила, він в якийсь момент руйнує магнітну конфігурацію, що ініціює супервспышку.
Третій сценарій, «зірка-планета», говорить про масивну екзопланету біля зірки. Взаємодія небесних тіл також здатна створити магнітну трубку і призвести до її розриву (як у першому сценарії) або зміни полярності світила через посилення ефекту магнітного динамо.
Чого чекати
Сучасні засоби спостереження і теоретичні моделі дозволяють передбачити сонячний спалах приблизно за три дні. У розпорядженні декількох країн є різноманітні супутники, що відстежують активність світила. Однією з найпотужніших станцій вважається лабораторія сонячної динаміки SDO (Solar Dynamics Observatory), що належить НАСА. Росія супутникові спостереження за сонячною активністю вела за допомогою апарату «Коронас-Фотон».
Деякі дослідження вказують на те, що значення сонячних спалахів перебільшене, тоді як інші вважають їх причиною масового вимирання тварин. Наприклад, в одній зі статей повідомляється, що в разі сильного спалаху зміни магнітного поля торкнуться не всієї планети, лише деяких її ділянок, а одночасного відключення всіх енергосистем Землі в разі навіть потужної геомагнітної бурі малоймовірно.
На Сонці 23 березня було зареєстровано спалах класу С (не небезпечний для людини і в мільйон разів слабший потенційно небезпечного супервспышки). Вже 24 березня магнітна активність на світилі була мінімальна. Чекати прогнозованих (і приємних) сюрпризів від Сонця в будь-якому випадку не доводиться.
