Нові дослідження, проведені в Університеті Сент-Ендрюс, свідчать про те, що частинки в сонячних спалахах можуть бути в 6,5 раза гарячішими, ніж вважалося раніше. Ця знахідка, опублікована 3 вересня 2025 року в The Astrophysical Journal Letters, не тільки кидає виклик попереднім уявленням про Сонце, але й пропонує елегантне рішення давньої астрофізичної загадки, яка турбувала вчених майже півстоліття.
Сонячні спалахи — це раптові та інтенсивні вибухи енергії в зовнішній атмосфері Сонця, які нагрівають певні її ділянки до температур, що перевищують 10 мільйонів градусів Цельсія. Ці події значно посилюють сонячне рентгенівське випромінювання та радіацію, що досягають Землі, створюючи потенційні небезпеки для космічних апаратів, астронавтів та впливаючи на верхні шари атмосфери нашої планети.
Дослідження зосередилося на тому, як спалахи нагрівають сонячну плазму, яка складається з іонів та електронів. Ключовим відкриттям стало те, що іони сонячних спалахів, позитивно заряджені частинки, що становлять половину плазми, можуть досягати температур понад 60 мільйонів градусів Цельсія. Це суперечить історичному припущенню в сонячній фізиці, яке полягало в тому, що іони та електрони в спалахах мають однакову температуру.
Доктор Олександр Рассел, старший викладач сонячної теорії в Школі математики та статистики, який очолював дослідницьку групу, зазначив, що нещодавні відкриття процесу магнітного перез'єднання, під час якого магнітна енергія вибухово перетворюється на тепло та кінетичну енергію, показали, що цей процес нагріває іони в 6,5 раза сильніше, ніж електрони. Це явище було підтверджено в різних космічних середовищах та комп'ютерних симуляціях.
Перерахунок даних з використанням сучасних методів показав, що значні відмінності в температурах іонів та електронів можуть зберігатися протягом десятків хвилин у важливих регіонах сонячних спалахів. Це відкриває можливість розглядати «супергарячі» іони вперше. Нова температура іонів добре узгоджується з шириною спектральних ліній спалахів, що потенційно вирішує астрофізичну загадку, яка існувала майже півстоліття. Вчені довгий час дивувалися, чому ці спектральні лінії ширші, ніж очікувалося, і пов'язували це з турбулентними рухами. Нове дослідження пропонує парадигмальний зсув, припускаючи, що температура іонів може значно сприяти поясненню загадкових ширин спектральних ліній сонячних спалахів.
Ці відкриття мають важливе значення для розуміння космічної погоди. Сонячні спалахи, як відомо, впливають на земні технології, спричиняючи радіозатемнення та перешкоди для супутників. Точніше розуміння температури частинок під час цих подій може допомогти покращити прогнозування космічної погоди та розробку захисних заходів для космічних апаратів та астронавтів. Історично, події, подібні до сонячного спалаху 1859 року, відомого як «Подія Каррінгтона», вже демонстрували руйнівний потенціал сонячної активності, спричиняючи збої в телеграфних системах. Сучасні технології, ще більш залежні від супутників та космічних систем, роблять розуміння таких явищ критично важливим для забезпечення стабільності та безпеки на Землі та в космосі.