|
Солнцеподобные звезды стерелизуют свои планеты
|
|
|
|
Нет никаких сомнений в том, что Солнце - темпераментная звезда, о чем свидетельствуют необычно сильные солнечные бури этого года. Некоторые из них привели к замечательным полярным сияниям даже в низких широтах. Но может ли наша звезда стать еще более яростной?
|
|
|
|
Свидетельства самых сильных солнечных "вспышек" можно найти в стволах доисторических деревьев и в образцах тысячелетнего ледникового покрова. Однако, исходя из этих косвенных источников, частоту сверхвспышек определить невозможно. А прямые измерения количества радиации, достигающей Земли от Солнца, стали доступны только с начала космической эры.
|
|
|
|
Еще один способ узнать о долгосрочном поведении нашего солнца - обратиться к звездам, согласно подходу нового исследования. Работа опубликована в журнале Science.
|
|
|
|
Современные космические телескопы наблюдают тысячи и тысячи звезд и регистрируют колебания их яркости в видимом свете. Сверхвспышки, которые за короткий промежуток времени высвобождают энергию, превышающую один октиллион джоулей, проявляются в данных наблюдений в виде коротких ярко выраженных пиков яркости.
|
|
|
|
"Мы не можем наблюдать за Солнцем в течение тысяч лет", - объяснил основную идею исследования профессор Сами Соланки, директор MPS и соавтор исследования. "Однако вместо этого мы можем наблюдать за поведением тысяч звезд, очень похожих на Солнце, в течение коротких периодов времени. Это помогает нам оценить частоту возникновения сверхвспышек", - добавляет он.
|
|
|
|
|
|
|
В поисках близких родственников солнца
|
|
|
|
В текущем исследовании участвовала команда исследователей из Университета Граца (Австрия), Университета Оулу (Финляндия), Национальной астрономической обсерватории Японии, Университета Колорадо в Боулдере (США), а также Комиссариата атомной и альтернативной энергетики Париж-Сакле и Университета Париж-Сите., проанализировали данные о 56 450 солнцеподобных звездах, наблюдавшихся космическим телескопом НАСА "Кеплер" в период с 2009 по 2013 год.
|
|
|
|
"В совокупности данные "Кеплера" дают нам доказательства 220 000-летней звездной активности", - сказал профессор доктор Александр Шапиро из Университета Граца.
|
|
|
|
Решающее значение для исследования имел тщательный отбор звезд, которые необходимо было принять во внимание. В конце концов, выбранные звезды должны были быть особенно близкими "родственниками" Солнца. Поэтому ученые рассматривали только те звезды, температура поверхности и яркость которых были близки к солнечным.
|
|
|
|
Исследователи также исключили многочисленные источники ошибок, такие как космическое излучение, пролетающие астероиды или кометы, а также звезды, не похожие на Солнце, которые на снимках "Кеплера" могут случайно вспыхнуть вблизи звезды, похожей на солнце. Для этого команда тщательно проанализировала изображения каждой потенциальной сверхвспышки — размером всего в несколько пикселей — и подсчитала только те события, которые можно было с уверенностью отнести к одной из выбранных звезд.
|
|
|
|
Таким образом, исследователи выявили 2889 сверхвспышек на 2527 из 56 450 наблюдаемых звезд. Это означает, что в среднем одна звезда, подобная солнцу, производит сверхвспышку примерно раз в столетие.
|
|
|
|
"Высокопроизводительные расчеты динамики этих звезд солнечного типа легко объясняют магнитное происхождение интенсивного выделения энергии во время таких сверхвспышек", - сказал соавтор исследования доктор Аллан Саша Брюн из Комиссариата атомной и альтернативной энергетики Париж-Сакле и Университета Париж-Сите.
|
|
Удивительно частый
|
|
|
|
"Мы были очень удивлены, что звезды, подобные солнцу, подвержены таким частым вспышкам", - сказал первый автор исследования доктор Валерий Васильев из MPS. Более ранние исследования, проведенные другими исследовательскими группами, показали, что средние интервалы составляют тысячу или даже десять тысяч лет.
|
|
|
|
Однако более ранние исследования не смогли определить точный источник наблюдаемой вспышки и поэтому были вынуждены ограничиться звездами, которые не имели слишком близких соседей на изображениях телескопа. Текущее исследование является наиболее точным и чувствительным на сегодняшний день.
|
|
|
|
Более длительные средние временные интервалы между экстремальными солнечными явлениями также были выявлены в ходе исследований, направленных на поиск свидетельств сильных солнечных бурь, воздействующих на Землю. Когда поток энергичных частиц, излучаемых Солнцем, достигает атмосферы Земли, в нем образуется заметное количество радиоактивных атомов, таких как радиоактивный изотоп углерода 14С.
|
|
|
|
Эти атомы затем откладываются в природных архивах, таких как годичные кольца деревьев и ледниковый покров. Таким образом, даже тысячи лет спустя, измерив количество 14С с использованием современных технологий, можно сделать вывод о внезапном притоке высокоэнергетических солнечных частиц.
|
|
|
|
Таким образом, исследователи смогли идентифицировать пять экстремальных событий, связанных с солнечными частицами, и три возможных случая за последние двенадцать тысяч лет голоцена, что привело к тому, что в среднем они происходили раз в 1500 лет.
|
|
|
|
Считается, что самое сильное из них произошло в 775 году нашей эры. Однако вполне возможно, что в прошлом на Солнце происходило больше таких интенсивных столкновений с частицами, а также больше сверхвспышек.
|
|
|
|
"Неясно, всегда ли гигантские вспышки сопровождаются выбросами корональной массы и какова связь между сверхвспышками и выбросами экстремальных частиц на Солнце. Это требует дальнейшего изучения", - отметил соавтор исследования профессор, доктор Илья Усоскин из Университета Оулу в Финляндии. Таким образом, изучение наземных свидетельств прошлых экстремальных явлений на Солнце может привести к недооценке частоты сверхвспышек.
|
|
Прогнозирование опасной космической погоды
|
|
|
|
Новое исследование не раскрывает, когда на солнце произойдет следующая вспышка. Однако результаты призывают к осторожности. "Новые данные являются суровым напоминанием о том, что даже самые экстремальные солнечные явления являются частью естественного репертуара солнца", - сказала соавтор исследования доктор Натали Кривова из MPS.
|
|
|
|
Во время Каррингтонского события 1859 года, одной из самых сильных солнечных бурь за последние 200 лет, телеграфная сеть вышла из строя на значительной территории Северной Европы и Северной Америки. По оценкам, связанная с этим вспышка высвободила лишь сотую долю энергии сверхвспышки. Сегодня, в дополнение к инфраструктуре на поверхности Земли, особой опасности подвергаются спутники.
|
|
|
|
Поэтому наиболее важной подготовкой к сильным солнечным бурям является надежное и своевременное прогнозирование. В качестве меры предосторожности, например, спутники могут быть отключены. С 2031 года в прогнозировании будет участвовать космический зонд ESA Vigil.
|
|
|
|
Находясь в космосе, он будет наблюдать за Солнцем сбоку и быстрее, чем земные зонды, заметит, что на нашей звезде назревают процессы, которые могут привести к опасной космической погоде. В настоящее время MPS разрабатывает поляриметрический и магнитный томограф для этой миссии.
|
|
|
|
Источник
|
