Супервспышка-1947: тогда Земля избежала триллиона бомб. Но успокоилось ли Солнце?

В 1947 году на Солнце выросло пятно, которое заняло 0,6% видимого диска звезды и по поперечнику примерно в 40 раз превзошло диаметр Земли. Крупнее за последнее столетие наша звезда ничего не выдавала, и планета прошла тогда совсем рядом с событием, которое астрономы называют супервспышкой, равной триллиону водородных бомб. Что помешало Солнцу выстрелить? И означает ли эта осечка, что наше светило вообще не способно на подобные удары?

Спокойная звезда как главное условие выживания

Земле досталась удобная напарница. Наша звезда последовательности спектрального класса G дала планете нужную порцию света и тепла, а удачно подобранное расстояние превратило массивный камень в мир, где стала возможна жизнь. То же сочетание излучения и энергии управляет земной погодой и, вероятно, снабдило «топливом» первые химические реакции, из которых выросла биология.



Но у Солнца есть еще одно достоинство, которое замечают гораздо реже. Оно необычайно спокойное. Для цивилизации, опутавшей планету проводами, кабелями и спутниками, эта черта ценнее тепла. Даже сравнительно слабая солнечная буря усиливает напряженность магнитного поля настолько, что высоковольтные трансформаторы выходят из строя, а вслед за ними гаснут города.


— такой мрачный прогноз дают эксперты Геологической службы США, описывая последствия, когда Солнце вдруг захочет выйти из себя.

Авария такого рода не остается локальной, она расползается по энергосистеме, как трещины по стеклу, в которое попал камешек.

Очень странное поведение

Астрономы давно ломали голову над странным поведением Солнца. Звезды, похожие на наше светило, ведут себя куда буйнее. Космический телескоп NASA «Кеплер» и миссия Европейского космического агентства «Гайя», составляющая карту звездного неба, нашли множество двойников нашей звезды, которые выбрасывают в супервспышках совокупную энергию, равную триллиону водородных бомб.



Работа, вышедшая в декабре 2024 года, разобрала по данным «Кеплера» 56 450 звезд солнечного типа. Каждая пятая за наблюдаемый период выдала сверхмощную вспышку, причем у этих 20% такие события случались в среднем раз в столетие. Цифра сразу породила спор: критики сочли частоту «раз в век» слишком высокой, чтобы в нее поверить.

Главная загадка, впрочем, была даже не в статистике. В огромном списке похожих звезд Солнце выглядело единственным тихоней, и объяснить эту исключительность не удавалось никому. Ответ предложили ученые Института Макса Планка и Боулдерского университета в Колорадо. Их работа в журнале Philosophical Transactions A утверждает, что смертоносным потенциалом наша звезда все-таки располагает, а Земля едва не проверила это на себе еще в 40-х годах прошлого века.

Режим супервспышки

Вспышка рождается, когда магнитные поля скручиваются и перестраиваются в сложных активных областях, где собраны самые неспокойные пятна. После каждого извержения в хромосфере, втором слое солнечной атмосферы, остается вспышечная лента, остаточное свечение на месте удара. Чем она шире, тем сильнее была вспышка, поэтому площадь ленты работает как мерка энергии.

Команда проверила два звена этой цепочки: насколько надежно площадь пятна предсказывает размер ленты и насколько размер ленты предсказывает выделенную энергию. В дело пошли наблюдения прибора Atmospheric Imaging Assembly на борту обсерватории NASA для изучения солнечной динамики за период с 2010 по 2016 год. Связь подтвердилась полностью: крупнее активная область, крупнее лента, а энергия вспышки растет пропорционально ее площади.

Дальше исследователи развернули готовую линейку в прошлое. Каталоги солнечных пятен ведутся четыре столетия, значит, по размерам старых активных областей можно восстановить и силу давних извержений. Из четырехвекового массива выделились два гиганта: событие Кэррингтона 1859 года и Большое солнечное пятно 1947 года.




— Наталья Кривова из Института Макса Планка, руководитель исследования.

Расчеты вывели вперед именно 1947 год. Магнитная энергия, накопленная в активной области такого размера, дотянулась до нижней границы диапазона, который астрономы считают режимом супервспышек. Пятно располагало всем необходимым, но выстрела не последовало.

Заключение

Почему катастрофа не произошла? Авторы работы не ставили себе целью ответить на этот вопрос. Логика исследования заключалась несколько в другом: доказать, что Солнце в принципе «может бахнуть». Если исходить из общей физики вспышек, крупное пятно еще не гарантирует нужную скрученность и конфигурацию магнитных полей, запас энергии способен высвобождаться порциями в виде серии умеренных вспышек вместо одного удара, а выброс может уйти в сторону от Земли.

При этом коллектив Кривовой формулирует вывод достаточно определенно: «Пятно 1947 года, самое большое за последнее столетие, дает максимально возможную энергию вспышки в рамках нашей модели. Данный диапазон совпадает с нижней границей режима супервспышек, выведенной на основе статистики звезд. Это позволяет предположить, что Солнце в принципе может достигать этого уровня, хотя и крайне редко». Ну а если говорить совсем просто: нам снова очень повезло.