Солнечные выбросы под микроскопом: эксперимент с ионами азота уточнил влияние корональных выбросов на геомагнитные бури
С помощью высокоточных измерений квантовых состояний удалось повысить точность предсказания экстремальной космической погоды
Международная команда учёных под руководством специалистов из Института современной физики Китайской академии наук представила новые данные, которые позволили уточнить влияние заряженных ионов от корональных выбросов массы (КВМ) на космическую погоду. Результаты работы заполняют пробел в понимании механизмов солнечных вспышек и их последствий для Земли.
КВМ, представляющие собой масштабные выбросы заряженных частиц и энергии, являются одними из самых мощных проявлений космической погоды. Сталкиваясь с магнитосферой Земли, они способны вызывать геомагнитные бури, нарушающие работу спутников, энергосетей и систем связи. Однако до сих пор учёные сталкивались с нехваткой точных данных для моделирования поведения ионов в рамках системы Солнце–Земля.
Для решения этой проблемы команда провела эксперимент на 320-киловольтной платформе для мультидисциплинарных исследований многозарядных ионов в Ланьчжоу (Китай). Используя спектрометр с реакционным микроскопом высокого разрешения, учёные изучили столкновения ионов азота с атомами гелия в контролируемых условиях. Это позволило впервые определить спектральные характеристики экстремального ультрафиолетового (EUV) излучения в КВМ, включая соотношение интенсивностей спектральных линий и закономерности изменения энергии при взаимодействии частиц.
«Наш подход значительно повысил точность данных по сравнению с традиционными методами, что важно для анализа механизмов солнечных извержений», — подчеркнул профессор Чжан Руйтянь, руководитель исследования.
Полученные результаты имеют значение не только для физики Солнца. Точные атомарные модели могут применяться в мониторинге ядерных взрывов, изучении ударных волн в астрофизических джетах, а также для диагностики экстремальных состояний плазмы в термоядерных реакторах. Например, данные помогут улучшить калибровку спутниковых инструментов, отслеживающих солнечную активность, или повысить эффективность управляемого синтеза. Уточнённые данные также могут быть интегрированы в международные базы, используемые для прогнозирования и анализа экстремальных событий в космосе и лабораторных условиях.