Сонце випромінювало рекордний радіосигнал 19 днів поспіль

Сонячні радіосплески — явище звичне: вони виникають, коли енергетичні електрони потрапляють у пастку магнітних полів сонячної корони і випромінюють радіохвилі. Зазвичай такий сплеск вщухає за кілька годин, максимум за кілька днів. Коли 21 серпня 2025 р. зонд Solar Orbiter зафіксував черговий сплеск — спочатку ніхто не звернув особливої уваги. Але сигнал не вщухав. Він тривав день за днем, переходячи у поле зору одного космічного апарату за іншим, і зупинився лише 9 вересня — через 19 днів після початку. Це у чотири рази довше за попередній рекорд у п’ять днів і вперше в науковій літературі описаний сонячний радіосплеск такої тривалості. Дослідження опубліковане у журналі The Astrophysical Journal Letters (DOI: 10.3847/2041-8213/ae5537, 14 травня 2026 р.).

Що відомо коротко

• Автори: Вратислав Крупар (NASA Goddard Space Flight Center) та ін.; The Astrophysical Journal Letters, т. 1003 (1): L5, DOI: 10.3847/2041-8213/ae5537.
• Тип явища: радіосплеск IV типу (Type IV radio burst) — тривала емісія від електронів, захоплених у магнітних петлях корони.
• Тривалість: 19 днів (21 серпня — 9 вересня 2025 р.) — новий рекорд; попередній рекорд — 5 днів.
• Дані: чотири космічні апарати — Solar Orbiter (ESA/NASA), Parker Solar Probe (NASA), Wind (NASA) і STEREO-A (NASA) — зафіксували сплеск у трьох послідовних вікнах спостереження.
• Джерело: «шоломовий стример» (helmet streamer) — велика магнітна структура в короні Сонця у формі перевернутої букви V.
• Механізм: три викиди коронарної маси (КМВ) — 21 серпня, 30 серпня і 4 вересня — ймовірно, постійно «підзаряджали» пастку електронами.
• Додаткова особливість: сплеск пульсував із проміжком 45–60 хвилин.

Що таке сонячний радіосплеск і чому він вщухає

Сонячна корона — зовнішня атмосфера Сонця — пронизана складними магнітними петлями. Коли відбувається спалах або викид коронарної маси, частина енергетичних електронів може «застрягти» у цих петлях і починає рухатись по спіральних траєкторіях, випромінюючи радіохвилі. Це і є радіосплеск.

Сплески класифікують за типами: тип I–V — залежно від тривалості, частотних характеристик і механізму. Тип IV — найтриваліші з них: це суцільна радіоемісія від електронів у великих магнітних структурах. Зазвичай вони тривають від кількох годин до кількох діб — доки електрони не розсіються або магнітна пастка не зруйнується. «Ці типи радіосплесків, звані сплесками IV типу, виникають із резервуарів електронів, захоплених магнітними полями Сонця», — пояснює NASA.

Радіохвилі самі по собі нешкідливі. Але ті самі магнітні умови, що їх породжують, можуть також «вистрілювати» небезпечними частинками у напрямку Землі — загрожуючи супутникам і космічним апаратам.

Естафета чотирьох зондів

Ключовою методологічною особливістю дослідження є те, що жоден окремий апарат не спостерігав сплеск усі 19 днів. Сонце обертається з боку в бік — і джерело сплеску «проїхало» через поля зору різних зондів, розташованих у різних точках внутрішньої Сонячної системи.

Solar Orbiter першим зафіксував сплеск 21 серпня, коли джерело ще знаходилось на «далекому боці» Сонця відносно Землі. Через 12 днів — коли Сонце обернулось — сплеск потрапив у зону видимості Wind і Parker Solar Probe, що спостерігали його одночасно 3–6 вересня. STEREO-A підхопив фінальну частину 9 вересня.

Така послідовна «естафета» і збіг моментів переходу з частотою обертання Сонця переконливо довела: всі чотири апарати спостерігали одне й те саме джерело, що обертається разом із зіркою. Саме тому вчені назвали явище «коротаційним резервуаром електронів» (corotating electron reservoir).

Команда також розробила нову техніку визначення напрямку джерела за даними STEREO-A — і вперше вказала джерело сплеску IV типу на шоломовий стример: масивну V-подібну магнітну структуру в короні, добре видиму під час повних сонячних затемнень.

Три КМВ: чому сплеск не вщухав

Звичайний резервуар електронів рано чи пізно «спустошується»: електрони або розсіюються, або магнітна пастка послаблюється. За 19 днів жоден із цих сценаріїв не реалізувався — і дослідники знайшли ймовірне пояснення.

За весь час явища з тієї самої сонячної ділянки відбулись три викиди коронарної маси:

Перший КМВ — 21 серпня, збіглося з початком спостережень Solar Orbiter. Другий — 30 серпня, супроводжувався спалахом бурхливої активності типу III, що вказувало на активне закачування свіжих електронів у корону. Третій — 4 вересня, безпосередньо перед найяскравішою фазою сплеску.

«Кожне виверження або поповнювало нові енергетичні частинки в пастці, або перерозподіляло місцеве магнітне поле достатньо, щоб підтримати емісію», — описують автори. Шоломовий стример поводився не як тимчасова структура, а як постійний прискорювач — категорія, якої сонячна фізика досі чітко не описувала.

Крім того, сплеск демонстрував пульсації кожні 45–60 хвилин — можливо, відлуння магнітогідродинамічних хвиль, що пробігали крізь структуру, подібно до вібрацій натягнутого троса.

Що це означає для космічної погоди

Хоча самі радіохвилі нешкідливі, відкриття має практичне значення для прогнозування космічної погоди. Ті самі магнітні умови, що утримують електрони у шоломовому стримері, є ознакою середовища, здатного генерувати небезпечні потоки заряджених частинок.

Якщо тривалі радіосплески є ознакою «зарядженого» резервуара поблизу активної зони — їх виявлення може слугувати ранньою попередньою ознакою потенційно небезпечних подій. «Результати допомагають вченим краще ідентифікувати радіосплески і вдосконалювати прогнозування космічної погоди», — зазначає NASA.

Цікаві факти

☀️ Шоломовий стример (helmet streamer) — це масивна магнітна структура у сонячній короні, що нагадує перевернутий шолом із «козирком». Вона виникає там, де замкнені магнітні петлі зустрічаються з відкритими лініями поля. Саме вздовж стримерів, як правило, формується повільний сонячний вітер.

🛸 Parker Solar Probe — найшвидший штучний об’єкт в історії людства: на мінімальному зближенні із Сонцем він рухається зі швидкістю ~690 000 км/год. Саме цей зонд підтвердив безперервність сплеску в другому вікні спостережень.

📡 Радіосплески типу IV вперше описали у 1950-х рр. французький астрофізик Жан-Франсуа Денісс. Незважаючи на десятиліття досліджень, механізм їхньої підтримки більш ніж кілька днів залишався нез’ясованим — аж до цієї публікації.

🌐 Сонце зараз перебуває поблизу максимуму свого 11-річного циклу активності (Solar Cycle 25), що почався у 2019 р. і досяг піку приблизно у 2024–2025 рр. Саме у такі періоди кількість і потужність КМВ зростають — що й забезпечило «підживлення» рекордного сплеску.

🔭 Коротаційний резервуар електронів — нова концептуальна категорія, запроваджена цією статтею. До цього сплески IV типу вважались «перехідними» явищами. Ця подія показує, що деякі магнітні структури Сонця здатні утримувати частинки набагато довше і поводитись як квазіпостійні прискорювачі.

FAQ

Що таке радіосплеск IV типу і чим він небезпечний? Це суцільна радіоемісія від електронів, захоплених у великих магнітних петлях сонячної корони. Самі радіохвилі нешкідливі для Землі — вони поглинаються іоносферою. Небезпечним є магнітне середовище навколо джерела: воно може «стріляти» потоками заряджених частинок, що виводять з ладу супутники і становлять загрозу для астронавтів.

Як чотири зонди спостерігали один сплеск? Сонце обертається приблизно за 27 земних діб. Джерело сплеску поступово «переїжджало» з боку в бік, послідовно потрапляючи в поле зору різних апаратів. Збіг моментів переходу з темпом сонячного обертання довів, що всі чотири зонди спостерігали одну й ту саму структуру.

Чому три КМВ підтримували сплеск, а не руйнували його? Кожен КМВ збагачував магнітну пастку шоломового стримера свіжими енергетичними електронами або перерозподіляв магнітне поле таким чином, що пастка залишалась цілою. Це нагадує ситуацію, коли акумулятор кілька разів «підзаряджають» перед тим, як він повністю розрядиться.

Що означає пульсація 45–60 хвилин? Швидше за все, це відлуння магнітогідродинамічних хвиль (МГД-хвиль) у магнітній структурі стримера. Подібно до того, як натягнутий трос «дзвенить» після удару, магнітна петля «вібрує» при взаємодії з потоком плазми — і ці вібрації модулюють інтенсивність радіоемісії.

Як це відкриття поліпшить прогнозування космічної погоди? Тепер відомо: тривалий радіосплеск IV типу з шоломового стримера є ознакою наявності великого резервуару заряджених частинок поблизу активної зони. Відстежуючи такі сплески, оператори супутників і наземних систем зможуть завчасно готуватись до можливих геомагнітних бур.

🤯 WOW-факт: Рекордний сплеск тривав 19 діб — і весь цей час він просто «кружляв» разом із Сонцем, обертаючись навколо зоряної осі. Чотири різних космічних апарати фіксували його по черзі — як прожектор на маяку, що повільно обертається і послідовно освітлює різних глядачів. Сонце ніби розмовляло з людством — і не замовкало майже три тижні.