Загадкове гамма-випромінювання: нове відкриття кидає виклик розумінню природи Сонця (фото)

Астрономи можуть почати приділяти особливу увагу Сонцю під час майбутнього сонячного максимуму, враховуючи виявлену загадку сонячного гамма-випромінювання, пише Space.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Автори нового дослідження, опублікованого у виданні The Astrophysical Journal, вивчили дані космічного телескопа Фермі за 14 років. Вони виявили, що під час останнього сонячного максимуму в 2013 та 2014 роках із полярних регіонів Сонця в космос відлітало в 10 разів більше високоенергетичного гамма-випромінювання, ніж очікувалося.

Сонце випускає електромагнітне випромінювання в усіх довжинах хвиль світла, включно з гамма-променями, але очікувалося, що це випромінювання буде рівномірно розподілене по поверхні Сонця. Але вчені виявили занадто сильні викиди гамма-випромінювання в полярних регіонах зірки та поки не можуть пояснити, чому так сталося. Поки що вчені припускають, що існують додаткові механізми створення гамма-променів, які виходять за межі взаємодії космічних променів із поверхнею Сонця. Новий сонячний максимум поточного сонячного циклу, який почався в грудні 2019 року, може допомогти пояснити, чому на Сонці спостерігався такий величезний викид гамма-випромінювання.

Під час кожного сонячного циклу, який триває приблизно 11,5 року, на Сонці відбувається періодична зміна магнітної активності. Пік цієї активності називають сонячним максимумом, і в цей період на поверхні Сонця з'являється більше сонячних плям, а в них виникає більше сонячних спалахів і викидів плазми, відомих як корональний викид маси. Сонячна активність формує космічну погоду, а вона, зі свого боку, іноді негативно впливає на Землю. Наприклад, сонячні спалахи та потоки плазми можуть порушити роботу енергетичної та комунікаційної інфраструктури на нашій планеті.

Хоча Сонце випромінює світло в усіх довжинах хвиль, 99% цього світла виходить у вигляді ультрафіолетового, видимого й інфрачервоного випромінювання. Гамма-випромінювання, яке має набагато більше енергії, походить від сонячних спалахів, сонячної корони та меншою мірою від фотосфери, яку вважають поверхнею Сонця.

Водночас Сонце наповнене частинками, які прилітають з-за меж нашої галактики та складають космічні промені. Вони електрично заряджені та відхиляються магнітними полями Сонця. Але є промені, які взаємодіють з атмосферою Сонця та створюють потоки гамма-випромінювання.

Із огляду на те, що гамма-промені були особливо сильні в полярних регіонах Сонця, учені припустили, що з магнітним полем Сонця на великих висотах щось відбувається, що підсилює викид гамма-випромінювання на полюсах. Гамма-випромінювання було особливо сильним у червні 2014 року, коли магнітні полюси Сонця помінялися місцями. Це відбувається на піку сонячного максимуму.

Автори дослідження кажуть, що вони отримали результати, які кидають виклик нинішньому розумінню Сонця та його навколишнього середовища. Учені з'ясували, що існує сильний зв'язок між асиметрією сонячного гамма-випромінювання зі зміною магнітного поля Сонця. Тому автори припускають, що існує зв'язок між сонячною астрономією, фізикою елементарних частинок і фізикою плазми.

За словами вчених, цього наступного року триватиме сонячний максимум і вже почалася зміна положення магнітних полюсів на Сонці. Але тільки наприкінці 2025 року стане зрозуміло, стався сильний викид гамма-випромінювання в полярних регіонах Сонця чи ні.

Фокус уже писав про те, що недавня активність Сонця призвела до появи проблем зі зв'язком на Землі. Поява одного з найпотужніших спалахів на Сонці викликала також виникнення величезного потоку плазми.

Також Фокус писав про те, що китайський посадковий апарат виявив на Місяці раніше невідомий мінерал. Зразки, доставлені на Землю китайською місією "Чан'е-5", продовжують підносити сюрпризи вченим.