Зірки, схожі на Сонце, спалахують раз на століття

На початку цього року Земля пережила дві геомагнітні бурі, спричинені сплесками радіації від Сонця, які вплинули на супутники в космосі та системи зв’язку на землі. Виявляється, Сонце може бути здатне на набагато потужніші сонячні спалахи.

Сонце – це гігантська розпечена куля плазми, яка утримує нашу Сонячну систему разом, але в космосі існують мільярди зірок, подібних до нього. Хоча вчені вивчають Сонце зблизька лише останні 60 років, спостереження за зорями, подібними до Сонця, на різних стадіях їхнього життя може допомогти передбачити поведінку зорі-господаря Землі. Сподіваючись з’ясувати, чи здатне Сонце виробляти суперспалахи, які в тисячі разів потужніші за сонячні спалахи, команда вчених проаналізувала дані 56 000 подібних до Сонця зірок. Команда виявила 2 889 суперспалахів на 2 527 зірках, що свідчить про те, що зорі з подібними до нашого Сонця температурами і мінливістю генерують суперспалахи приблизно раз на століття.

Поки що вчені не впевнені, чи здатне Сонце спричинити суперспалах, оскільки жодної такої події не було зафіксовано на нашій зорі-господарі. Екстремальна сонячна активність у минулому залишила свій слід на Землі у вигляді ізотопних сплесків, але ці події не досягають рівня енергії, очікуваного від суперспалаху, згідно з дослідженням. Тим не менш, результати дослідження, опубліковані сьогодні в журналі Science, не тільки дають вченим краще розуміння нашої зірки, але й можуть допомогти їм краще прогнозувати майбутні геомагнітні бурі, які заважають нашим технологіям на Землі.

“Ми хотіли визначити, як часто наше Сонце виробляє суперспалахи, але тривалість прямих сонячних спостережень відносно невелика, – розповів Валерій Васильєв з Інституту досліджень Сонячної системи імені Макса Планка, провідний автор нового дослідження.

Замість того, щоб покладатися на спостереження за Сонцем, дослідники звернулися до даних, зібраних космічним телескопом НАСА “Кеплер”, який протягом дев’яти років свого перебування в космосі прочісував космос у пошуках екзопланет. “Альтернативний підхід полягає в аналізі великих даних, зібраних космічними телескопами, такими як “Кеплер”… Спостерігаючи приблизно 56 000 зірок, подібних до Сонця, протягом чотирьох років, ми фактично накопичили дані, еквівалентні приблизно 220 000 років спостережень за Сонцем”, – додав Васильєв.

Результати також показали, що частота суперспалахів збігається з раніше спостережуваними моделями сонячних спалахів на Сонці, що свідчить про наявність спільного базового механізму. Звичайний сонячний спалах – гігантський вибух на Сонці, який викидає в космос високошвидкісні частинки – випромінює енергію, еквівалентну в десять мільйонів разів більшій, ніж при виверженні вулкана на Землі. Суперспалахи, з іншого боку, в 10 000 разів потужніші за сонячні спалахи.

“Такі бурі можуть серйозно порушити роботу технологічних систем”.
Спалахи є природним явищем сонячної активності. Сонце проходить 11-річний цикл, який впливає на рівень його сонячної активності. Цього року НАСА підтвердило, що Сонце перебуває у своєму сонячному максимумі – періоді підвищеної активності, що характеризується інтенсивними сонячними спалахами та викидами корональної маси. У травні на Землю обрушилася геомагнітна буря G5, або екстремальна геомагнітна буря, внаслідок великих викидів плазми з корони Сонця (також відомих як корональний викид маси). Буря G5, перша за останні 20 років, що вдарила по Землі, спричинила певні руйнівні наслідки для електромережі Землі та призвела до зміни положення тисяч супутників на низьких навколоземних орбітах.

“Якщо він супроводжуватиметься корональним викидом маси (КВМ), [суперспалах] може призвести до екстремальних геомагнітних бурь на Землі”, – сказав Васильєв. “Такі бурі можуть серйозно порушити роботу технологічних систем”.

Дослідник зазначив, що необхідні подальші детальні дослідження, щоб визначити, чи відрізняються спостережувані зірки від Сонця, або ж їхня активність відображає майбутній потенціал нашої зірки-господаря. Сонце вважається типовою жовтою карликовою зіркою. Однак, за словами Васильєва, нещодавно було виявлено, що Сонце демонструє набагато меншу мінливість яскравості порівняно з іншими сонцеподібними зірками в полі зору телескопа “Кеплер”. “Це свідчить про те, що Сонце менш активне, ніж більшість сонячних аналогів”, – додав Васильєв.

У дослідженні було враховано цей фактор шляхом включення більшої і більш репрезентативної вибірки зірок, подібних до Сонця, але не ясно, чи вплине це на здатність Сонця виробляти суперспалахи, подібні до його зоряних побратимів.