Миссия Solar Orbiter, совместный проект Европейского космического агентства (ESA) и NASA, совершила прорыв в изучении Солнца, впервые успешно классифицировав потоки энергичных электронов на два четких типа. Эти открытия, основанные на наблюдениях с ноября 2020 по декабрь 2022 года, проливают свет на природу космической погоды и ее потенциальное влияние на Землю и технологии.
Солнце, будучи мощным ускорителем частиц, долгое время представляло загадку для ученых в плане точного происхождения и механизмов ускорения солнечных энергетических электронов (SEE). Solar Orbiter, благодаря своей уникальной возможности приближаться к Солнцу ближе, чем любая предыдущая миссия, собрал обширный набор данных, включающий более 300 всплесков SEE. Анализ этих данных позволил исследователям проследить частицы до двух основных источников: импульсных солнечных вспышек и более масштабных корональных выбросов массы (КВМ). Солнечные вспышки характеризуются быстрыми, интенсивными выбросами электронов, в то время как КВМ представляют собой извержения плазмы и магнитных полей, приводящие к более постепенному высвобождению частиц.
Уникальность Solar Orbiter заключается в его способности отслеживать электроны с самых ранних стадий их формирования у поверхности Солнца, предоставляя так называемые «первозданные» измерения. Это позволило точно определить место и время возникновения частиц, что ранее было недостижимо. Исследования также помогли объяснить наблюдаемые задержки между солнечными событиями и обнаружением электронов в космосе. Эти задержки, достигающие нескольких часов, теперь объясняются не только замедленным высвобождением частиц, но и сложным путем, который они проделывают через турбулентный солнечный ветер, где рассеиваются и отклоняются.
Способность Solar Orbiter проводить многоракурсные наблюдения на разных расстояниях от Солнца позволяет разделить характеристики источника и эффекты переноса частиц. Это дает более полное представление об эволюции энергичных частиц. Данные, собранные миссией, имеют огромное значение для прогнозирования космической погоды, особенно в отношении частиц, связанных с КВМ, которые представляют повышенный риск для спутников и астронавтов. Каталог CoSEE-Cat, содержащий эти результаты, теперь общедоступен и является плодом сотрудничества европейских и американских научных групп.
В будущем миссии, такие как Vigil (запуск в 2031 году) и Smile (запуск в 2026 году), продолжат работу Solar Orbiter, обеспечивая непрерывные наблюдения и улучшая системы раннего предупреждения о солнечных извержениях. Комплексный подход к мониторингу солнечно-земной среды повышает нашу способность понимать солнечные бури и события с энергичными частицами. В условиях растущей зависимости от космической инфраструктуры, точное прогнозирование этих явлений становится критически важным для защиты технологий, сетей связи и обеспечения безопасности космических полетов. Открытия Solar Orbiter знаменуют собой значительный прогресс в гелиофизике, подчеркивая ценность близких наблюдений Солнца для понимания его влияния на Солнечную систему.