400-річна таємниця про Сонце може нарешті бути розгадана

18 липня 2025 р. 08:52

18 липня 2025 р. 08:52

Вчені вперше точно пояснили довготривалу стабільність сонячних плям завдяки новітньому методу аналізу магнітного поля Сонця.

Таємниця, що зберігалася століттями

Відкриті ще Галілеєм у XVII столітті, сонячні плями залишаються однією з найзагадковіших особливостей Сонця . Ці темні ділянки можуть існувати тижнями чи навіть місяцями, незважаючи на те, що виникають у динамічному, турбулентному середовищі. «До цього часу ми не мали повного пояснення стабільності сонячних плям» , — визнають автори нового дослідження, опублікованого в Astronomy & Astrophysics .

Нарешті міжнародна команда під керівництвом німецьких науковців з Інституту фізики Сонця змогла виявити фізичний механізм , який забезпечує цю стабільність. Ключем до відкриття став новий метод, що дозволяє з високою точністю аналізувати магнітні поля сонячних плям, незважаючи на вплив атмосфери Землі.

Магнітна рівновага на поверхні Сонця

Сонячні плями виникають у зонах з надзвичайно сильним магнітним полем , яке може сягати десятків тисяч гауссів. Це еквівалентно магнітному полю медичного МРТ, але воно охоплює область, більшу за Землю . Візуально вони здаються темними через нижчу температуру, однак «ізольована сонячна пляма світиться яскравіше, ніж повний Місяць» , — наголошують автори.

Тривалість життя цих плям довго приписували балансу між газовим тиском і магнітними силами . Проте через атмосферні перешкоди точне вимірювання цього балансу було неможливим. Використовуючи вдосконалену техніку, базовану на телескопі GREGOR, дослідники усунули ефекти розмиття , зумовлені атмосферою Землі.

Магнітне поле, виміряне (в Гауссах) у тій самій сонячній плямі за допомогою німецького телескопа GREGOR. Ліва частина зображення показує магнітне поле, виміряне за оригінальними даними, а права – магнітне поле, виміряне після корекції збурень, спричинених земною атмосферою. (Інститут сонячної фізики)

Прорив у спостереженнях і практичні наслідки

Новий аналіз ґрунтується на дослідженні поляризованого світла , що дозволяє визначити векторні магнітні компоненти всередині плями. Кориговані дані виявили, що магнітне поле та газовий тиск перебувають у точній рівновазі , що забезпечує довговічність сонячних плям. «Цей баланс пояснює їхню несподівану стабільність» , — підкреслюють дослідники.

Це відкриття має важливі прикладні наслідки : відтепер вчені можуть точніше передбачати, коли сонячна пляма стане нестабільною і спричинить сонячний спалах чи корональний викид маси . Подібні події загрожують супутникам, навігаційним системам і навіть електромережам.

Захист інфраструктури та нові горизонти науки

Оскільки сучасне суспільство залежить від супутникових технологій і чутливої електроніки , прогнозування сонячних бур набуває вирішального значення. «Краще розуміння стабільності сонячних плям дозволяє ефективніше захищати інфраструктуру» , — зазначають автори. Дослідження також зближує наземні та космічні методи спостереження , відкриваючи нові підходи до вивчення фізики нашої зорі.

Це досягнення не лише закриває давню наукову загадку, а й надає точний інструмент для передбачення загроз космічної погоди , що робить його важливим кроком у розвитку як фундаментальної науки, так і практичної безпеки людства.

Наука