Ученые выяснили, как солнечные бури меняют направление космических лучей
Ученые обнаружили, что солнечные бури влияют на очень высокоэнергетические космические лучи. Раньше считалось, что такие частицы слишком быстрые и мощные, чтобы буря могла их задеть. Открытие опубликовано в журнале Physical Review Letters.
Космические лучи — это заряженные частицы, которые летят к Земле со всех сторон галактики. Одновременно Солнце периодически выбрасывает в пространство огромные облака намагниченной плазмы — это и есть солнечные бури, или, по-научному, корональные выбросы массы.
Солнце сбивает спутники: как геомагнитные бури вредят космонавтике
До сих пор ученые считали, что эти два явления практически не пересекаются: бури могут задерживать низкоэнергетические космические лучи, но частицы с очень высокой энергией должны были просто прошивать магнитные структуры бури насквозь, не отклоняясь.
Чтобы проверить это предположение, группа под руководством Дэвида Руффоло из Университета Махидол в Таиланде обратилась к данным LHAASO — Большой высокогорной обсерватории воздушных ливней в Китае. Это один из крупнейших в мире детекторов космических лучей: он фиксирует сотни миллионов частиц каждый час. LHAASO регистрирует частицы в диапазоне тераэлектронвольт — это примерно в 10 000 раз энергичнее тех лучей, на которые солнечные бури влияли в предыдущих исследованиях.
Исследователи столкнулись с методической проблемой: изменения в атмосфере Земли сами по себе меняют поток регистрируемых частиц, и это легко можно принять за влияние бури. Поэтому команда смотрела не на общее количество прилетающих лучей, а на то, нет ли у них направленного перекоса — то есть прилетает ли их заметно больше с одной стороны неба, чем с другой. Атмосферные эффекты такого перекоса не создают, поэтому его можно уверенно связать именно с солнечной бурей.
Когда команда проанализировала данные за ноябрь 2021 года — период солнечной бури — они увидели это. Несколько часов подряд с северо-восточной части неба прилетало заметно меньше космических лучей, чем с остальных направлений.
Объясняют это так: на переднем крае плазменного пузыря, который выбрасывает Солнце во время бури, возникает магнитная турбулентность. Эта турбулентность рассеивает те космические лучи, которые летели по направлению к Солнцу. В итоге с одной стороны неба частиц становится меньше, и детектор это фиксирует.
Это открытие предлагает неожиданный инструмент для прогнозирования космической погоды. Сейчас ученые изучают магнитные структуры внутри солнечных бурь в основном с помощью космических аппаратов — но зонд дает только точечные данные в одном месте пространства. Космические лучи же проходят через огромные объемы пространства и несут информацию сразу о больших областях магнитного поля. Детекторные сети вроде LHAASO, если их расставить по всему земному шару, теоретически могут дать ученым более полную картину приближающейся бури — и дать чуть больше времени на подготовку к ее воздействию на спутники, энергосети и системы связи.
Иллюстрация Physical Review Letters (2026). DOI: 10.1103/mkk2-hbq5
Самое популярное
