Saulės žybsniai – galingi energijos spinduliuotės pliūpsniai – ir su jais dažnai sekantys iš energingų dalelių plazmos sudaryti vainikinės masės išsiveržimai gali kelti didelį pavojų Žemei, mūsų kosminiams aparatams ir kosmose esantiems žmonėms. Natūralu, kad mokslininkai nori kuo geriau suprasti žybsnių formavimąsi.
© CSTR/NJIT, B. Chen, S. Yu; NASA Solar Dynamics Observatory
Praeitą savaitę paskelbti net trys darbai, susiję su šia tema. Pirmajame aprašomi detaliausi iki šiol Saulės žybsnio stebėjimai, atskleidžiantys magnetinio lauko evoliuciją, elektros srovės tekėjimą ir energingų elektronų gamybos vietą.
Žybsnis kyla, kai magnetinio lauko linijos, besitęsiančios nuo Saulės, susiliečia ir persijungia, taip išlaisvindamos labai daug energijos. Persijungimo metu susidaro ir sulankstyto kaspino formos elektros grandinė, kuria teka labai stipri srovė. Mikrobangų bei ultravioletiniai stebėjimai leido suprasti, kaip ta srovė teka. Stipriausia srovė randama būtent magnetinio lauko linijų susilietimo vietoje, tačiau toje vietoje beveik neišspinduliuojama aukštos energijos elektronų.
Iš kitos pusės, persijungiančios magnetinio lauko kilpos viršuje srovė yra labai silpna, bet ten susidaro magnetinio lauko konfigūracija, efektyviai įgreitinanti elektronus.
Duomenys puikiai atitinka teorinio modelio prognozes, o tai suteikia vilties, kad modelį bus galima panaudoti žybsnių prognozei.
Tyrimo rezultatai „arXiv“.
Būtent prognozavimas yra kito straipsnio tema. Kol kas mokslininkai nemoka numatyti, kada kils Saulės žybsnis, bet situacija keičiasi. Naujame darbe mokslininkų grupė pristato fizikinį modelį, leidžiantį prognozuoti žybsnius beveik parą prieš jiems įvykstant. Modelis remiasi magnetinio lauko savybių – srauto tankio ir poliarizacijos – analize ir nustatymu, kuriose Saulės vietose labiausiai tikėtinas magnetinis persijungimas.
Taip pat modelis prognozuoja, kelių persijungimų reikėtų žybsniui kilti skirtingose Saulės vietose.
Tyrėjai savo modelį išbandė su Saulės stebėjimų duomenimis, surinktais 2008-2019 metų laikotarpiu, apimančiu visą paskutinį Saulės aktyvumo ciklą. Jiems pavyko prognozuoti didžiosios dalies ryškiausių (X klasės) žybsnių išsiveržimus 20 valandų prieš jiems nutinkant; tiesa, buvo ir klaidingų prognozių. Tais atvejais, kai teisingai nuspėja žybsnio egzistavimą, modelis gana gerai prognozuoja ir tikslią žybsnio vietą bei energiją.
Tyrimo rezultatai publikuojami „Science“.
