Солнце, казалось бы, изученное светило, но оно продолжает подбрасывать загадки. Одна из них — колоссальные волны, которые астрономы окрестили солнечными цунами. Впервые их зафиксировали ещё в конце 90-х годов с помощью космического аппарата SOHO, но только в 2008 году, благодаря двойному зонду NASA STEREO, удалось детально рассмотреть, как эти волны неистовствуют в нижних слоях солнечной атмосферы.

Волна сжатия в океане раскалённого газа

Солнечные цунами, по сути, напоминают своих земных тёзок. На Земле гигантская волна рождается, когда высвобождение энергии — скажем, подводное землетрясение — создаёт волну сжатия, распространяющуюся через океанскую воду. На Солнце средой служат горячие, волнующиеся солнечные газы. Механизм схож: мощный выброс энергии порождает ударную волну, которая катится сквозь слои атмосферы звезды.

Но масштабы, разумеется, несопоставимы. Земные цунами движутся со скоростью сотен километров в час, а солнечные, как выяснили исследователи, разгоняются до более чем миллиона километров в час. Энергия же, высвобождаемая при взрыве за долю секунды, эквивалентна ежегодному потреблению энергии на нашей планете, умноженному на два миллиарда. Воображение отказывается это осмыслить.

Четыре слоя — одна скорость

Главный инструмент, позволивший заглянуть в сердце солнечного шторма, — вакуумная ультрафиолетовая фотография (EUVI) на борту аппаратов STEREO. Эти приборы следили за Солнцем в четырёх разных длинах волн, каждая из которых соответствует определённому слою атмосферы и температуре — от 60 000 до 2 000 000 градусов по Цельсию.

И тут исследователей ждал сюрприз. Ожидалось, что в более плотных слоях волна будет замедляться — всё-таки сопротивление среды выше. Но нет: цунами перемещалось с одинаковой скоростью и в плотных, и в менее плотных слоях. Это противоречило первоначальным предположениям и добавляло загадочности.

Медленные волны при колоссальной мощности

До наблюдений STEREO астрономов смущало ещё одно несоответствие. Скорость волн, которую удавалось измерить с помощью SOHO, казалась слишком низкой для той чудовищной мощности, что фиксировалась при взрывах. STEREO, делая гораздо больше снимков в день, позволил группе исследователя Галлахера и его коллегам гораздо точнее просчитать скорость — и она оказалась именно такой, какую и следовало ожидать от процессов такого масштаба. Старые данные просто не давали полной картины.

Спутник выбросов коронального вещества

Солнечные цунами никогда не появляются в одиночку. Каждый раз, когда астрономы наблюдали такую волну, ей сопутствовал выброс коронального вещества — этакий «жгут из газа и магнитных полей, ускоряющийся по направлению от Солнца». Но что здесь причина, а что следствие — пока неясно.

Возможно, цунами — это ударная волна, порождённая самим выбросом. А может быть, у них общая первопричина, и оба явления — лишь разные проявления одного и того же катаклизма. Связь между ними критически важна: если научиться предсказывать выбросы коронального вещества по появлению цунами, это даст человечеству драгоценное время. Ведь такие выбросы способны запустить опасный материал в направлении Земли и других планет, угрожая спутникам, электросетям и даже здоровью астронавтов.

Взгляд в будущее

Исследователи полагают, что дальнейшие наблюдения STEREO помогут установить, что из них является причиной. Пока же солнечные цунами остаются во многом загадкой — ещё одним напоминанием о том, как мало мы знаем о ближайшей к нам звезде. Впрочем, разве не за это мы и ценим науку — за возможность приоткрывать завесу над тайнами, которые ещё вчера казались непостижимыми? И, возможно, когда-нибудь мы сможем не только наблюдать эти космические штормы, но и понимать их язык.

Кстати, мы уже писали о том, как Почему Тесла не мог объяснить электричество, а Эйнштейн — мир — и эта история с солнечными цунами из той же серии: природа снова оказывается сложнее и удивительнее, чем наши самые смелые теории.