Солнечный выброс свалился на Землю снизу

На Земле произошла одна из самых необычных в этом году магнитных бурь, вызванная выбросом плазмы из южного полушария Солнца, произошедшим в первой половине дня третьего апреля. Событие оказалось необычайно сложным для прогноза. Сам выброс плазмы был пропущен основным инструментом, ведущим наблюдения за потоками вещества, выбрасываемыми с Солнца — космическим коронографом LASCO. В этот день с прибора, работающего на европейском спутнике SOHO, просто не поступили изображения. Тем не менее, даже без изображений по наблюдениям потока излучения Солнца в рентгеновской области спектра было видно, что на Солнце оказалось пропущенным какое то необычно крупное событие, продолжавшееся более 20 часов. Примерно в 2 часа ночи по московскому времени в этот день начал регистрироваться всплеск рентгеновского излучения Солнца, который достиг максимума около полудня и спал только в начале следующих суток. Такие необычно длительные профили излучения никогда не наблюдаются во время вспышек, импульсная фаза которых длится всего несколько минут, а полная продолжительность редко превышает 1-2 часа. Для выбросов же плазмы, которые более суток "прорываются" сквозь магнитные поля Солнца, напротив характеры именно подобные всплески излучения, которые тем не менее, все равно, длятся 5-10 часов, но не сутки.

Окончательно прояснить ситуацию удалось только после поступления данных с американских спутников СТЕРЕО. Эти два аппарата, работающие на большом удалении от Земли, справа и слева от Солнца, вместе показали, что на Солнце произошел один из крупнейших, а возможно и самый крупный, в этом году выброс вещества, который в дополнение ко всему был выброшен из области, находящейся прямо напротив Земли, и обладал максимально возможной геоэффективностью. Вектор скорости выброса, однако, лежал не в плоскости эклиптики, где обращаются планеты, что означало бы его неминуемую встречу с Землей, а был направлен вниз под углом около 50 градусов. Такие случаи, когда Солнце выбрасывает облака плазмы не в плоскости планет, а выше или ниже, довольно редки, но даже в этом случае выброшенное вещество, пролетев по прямой несколько десятков миллионов километров, почти всегда опускается в плоскость эклиптики. Это связано со строением глобального магнитного поля Солнца, в котором за исключением полярных областей, силовые линии нигде не являются прямыми, а везде загибаются к планетной плоскости.

Непосредственно по изображениям спутников СТЕРЕО выброс удалось проследить до расстояния в 10 млн. км. от поверхности Солнца. Все это время он уверенно удалялся от плоскости земной орбиты под постоянным углом в 50 градусов, двигаясь со скоростью около 600 км/сек. После того, как около середины дня 3 апреля выброс окончательно исчез из поля СТЕРЕО, на Земле осталось лишь гадать, развернется ли он в нашу сторону и, если да, то произойдет ли это раньше, чем выброс пройдет расстояние в 150 млн. км, на котором находится Земля, или он "свалится" вниз уже миновав орбиту нашей планеты. Исходя из скорости в 600 км/сек и известного времени начала выброса, начало его возможного "столкновения" с Землей прогнозировалось на 5 часов утра 6 апреля по московскому времени.

Поток рентгеновского излучения Солнца, регистрируемый спутником GOES-15, с провалами из-за затмений спутника Землей.
Данные от 3-4 марта 2011 года.

В настоящее время понятно, что касание Земли с солнечной плазмой все же произошло, хотя и с запозданием около 7 часов относительно прогноза. Последнее, видимо, подтверждает, что выброс шел по сложной огибающей траектории, имеющей большую длину, чем 150 млн. км. Геомагнитные возмущения в результате столкновения начались около полудня 6 апреля, а их максимум был достигнут около 6 часов вечера в тот же день, и составил Kp=6. Это соответствует второму уровню по пятибалльной шкале магнитных бурь. Продолжительность бури оказалась необычайно малой для выброса такой силы — около 9 часов, что, видимо, говорит о том, что Землю задело все же по касательной, и основная масса выброшенного вещества не успела опуститься в планетную плоскость и прошла мимо орбиты Земли. По состоянию на середину дня 7 апреля магнитное поле Земли стабилизировалось, и повторные возмущения уже маловероятны.

Произошедшая магнитная буря стала шестой в этом году. До сегодняшнего дня колебания магнитного поля Земли достигали "красного" уровня один раз в январе — 6 января в ночь на Рождество, дважды в феврале — 4 и 18 числа (вторая буря сопровождала крупнейшую солнечную вспышку в этом цикле активности), и два раза в марте — сначала буря от первого марта, а затем самый продолжительный магнитный шторм этого года, наблюдавшийся с перерывами с 10 по 12 марта. Пока ни одно из события этого года не превысило уровня 2 по пятибалльной шкале магнитных бурь. На этом же потолке остановилось и произошедшее событие.