Научный сотрудник лаборатории физики Солнца и космических лучей физического института имени П.Н. Лебедева (ФИАН) Александр Подгорный и его коллеги изучают связь потоков высокоэнергичных протонов с вспышками на Солнце. Они установили, что их порождает не ударная волна, но сама солнечная вспышка. О результатах исследования рассказывает ФИАН-Информ.

Ученые сравнили лучи, генерируемые вспышками в западной и восточной областях солнечного диска и выяснили, что свойства потоков частиц связаны с ориентацией силовых линий межпланетных магнитных полей. Последние расположены таким образом, что западные частицы благополучно преодолевают межпланетное пространство вдоль поля, избегая при этом рассеяния.

Этого нельзя сказать о протонах из восточной части Солнца — отсутствие линий межпланетного магнитного поля не позволяет им достичь датчиков без столкновений. Они испытывают рассеяние и достигают Земли с некоторым опозданием. Для сравнения, заряженные частицы из западной части солнечного диска достигают наземных регистраторов за 15–20 минут, в то время как у их восточных «сородичей» уходит на это от 3 до 5 часов. Дело в том, что последние вынуждены двигаться поперек магнитного поля вместе с солнечным ветром. Им «помогает» при этом турбулентное рассеяние на флуктуациях поля.

Важно, что ученые не наблюдали дополнительной временной задержки протонов, которая возникала бы в случае порождения их ударной волной.

«Исследования связи солнечных космических лучей с корональными выбросами показали, что их генератором является не ударная волна, возникающая после выброса, а сама солнечная вспышка, происходящая над активной областью. При этом сама генерация ускоренных протонов длится около 10 минут, т.е. не превышает длительности самой вспышки», — сказал Александр Подгорный.

Исследовательская группа также обнаружила, что потоки протонов, как от восточных, так и западных вспышек продолжают регистрироваться еще в течение нескольких часов после окончания вспышки на Солнце. Этот эффект, согласно их мнению, связан с тем, что примерно первые полчаса протоны двигаются в космическом пространстве по законам движения частиц в вакууме. Но вскоре ими завладевают плазменные процессы — развивается пучковая неустойчивость, происходит рассеяние протонов в турбулентной плазме.

Авторы работы объяснили, что в связи с результатами, полученными их коллективом, теория возникновения космических лучей ударными волнами требует корректировки.

Читайте также на портале Научная Россия: Плутон обрубает потоки солнечного ветра, как и Марс.