Трехмерная карта магнитного поля Солнца является значительным достижением на пути к более точному моделированию солнечной активности и, в будущем, к более надежным прогнозам магнитных выбросов с Солнца. Эти выбросы могут вызывать экстремальные явления в космической погоде, способные нарушать функционирование критически важной инфраструктуры на Земле.
Долгие годы ученые изучали структуру солнечной короны — верхнего слоя атмосферы Солнца, — однако не имели возможности определить магнитное поле, формирующее эту структуру. В своем новом исследовании специалисты Национального центра атмосферных исследований, Национальной солнечной обсерватории США и Юго-Западного исследовательского института закрыли этот пробел, применив новый метод обработки данных, собранных обсерваторией Мауна-Лоа, под управлением Национального центра атмосферных исследований США.
«Новый подход позволил впервые получить оценки силы и трехмерного направления магнитного поля короны в областях, где имеются соответствующие наблюдения», — сообщила соавтор исследования Даниэла Лакатус. По ее словам, это помогает преодолеть значительное препятствие, которое долгое время мешало измерению магнитного поля короны.
Команда объединила два ранее разработанных метода: создание двумерных карт магнитного поля короны на основе данных прибора UCoMP, установленного на обсерватории Мауна-Лоа, и новую технику, известную как IQUD-инверсия, которая ранее показала хорошие результаты в теоретических и статистических тестах. Объединив эти два подхода и обработав данные приборов CoMP и UCoMP за октябрь 2016 года и июнь 2022 года, ученые смогли извлечь информацию, закодированную в волнах, проходящих через солнечную корону, и восстановить по ней трехмерное изображение магнитного поля.
«Впервые мы можем наблюдать скрытую магнитную структуру Солнца в трех измерениях, и это не требует нового оборудования на Земле или в космосе, а лишь расшифровывает свет и волны, которые уже поступают к нам от солнечной короны», — подчеркнул ведущий автор исследования Алин Парашив из Национальной солнечной обсерватории. Он отметил, что магнитная активность Солнца затрагивает множество процессов — от солнечного ветра до полярных сияний, и возможность увидеть больше этой скрытой архитектуры может изменить представление о том, как устроена наша звезда.
Авторы исследования отмечают, что пока речь идет о переходе от теоретически обоснованного метода к его практическому применению, и полученные карты магнитного поля имеют некоторые ограничения — необходимо провести дополнительные проверки и доработки, прежде чем данный подход станет стандартным инструментом. Для ускорения этого процесса команда открыла доступ к своему программному обеспечению и наборам данных, что позволит другим ученым тестировать и улучшать метод.
Мы доказали, что метод работает, и теперь хотим сделать его доступным для всего научного сообщества.
Фото: hi-tech.mail.ru