Наше Сонце обертається навколо своєї осі, тож до Землі щоразу повернутий лише один його бік. Плями, що виникають на іншому, тривалий час лишаються непоміченими. За звуковими хвилями, що проходять крізь зорю, їх вдається виявити ще до того, як ці ділянки повернуться до Землі. Проте частина таких сигналів виявляється хибною. Американські фізики навчилися оцінювати, яким із них можна довіряти. Це доповнило магнітні карти, потрібні для прогнозів космічної погоди.
Чого бракує сонячним моделям
Сонце обертається приблизно за 27 діб, тож у будь-який момент половина його поверхні залишається поза нашого поля зору. Плями виникають в активних областях, тобто на ділянках із сильним магнітним полем. Моделі поля всієї зорі будують переважно за спостереженнями видимого боку, тож активних областей, що з’явилися за краєм диска, у них немає, а ті, що збільшилися там, мають занижений магнітний потік.
Через це звичайні моделі занижували сумарний магнітний потік на десять-двадцять відсотків. А на картах, побудованих за цими моделями, ґрунтуються прогнози магнітних бур. Як пише Universe Today, спалахи і викиди речовини з активних областей загрожують супутникам та енергомережам.
Почути зворотний бік Сонця
За край диска допомагає зазирнути геліосейсмологія. Плазма, що вирує в надрах Сонця, збуджує звукові хвилі, які пронизують зорю. Сильне магнітне поле активної області трохи змінює час їхнього проходження, тож за коливаннями видимої поверхні, зафіксованими Обсерваторією сонячної динаміки NASA, можна обчислити, де на протилежному боці зосереджене поле.
Але геліосейсмічні карти зворотного боку зашумлені. Бібхуті Кумар Джха з Південно-західного дослідного інституту, провідний автор, пояснює, що сигнал іноді вказує на активну область, а коли ділянка повертається до Землі, там нічого немає. Звідки беруться такі привиди, поки до кінця не зрозуміло.
Ймовірність для кожного сигналу
Відсіяти привидів допоміг архів місії STEREO. З травня 2010 до серпня 2014 року два апарати NASA фотографували зворотний бік Сонця в ультрафіолеті, де активні області яскравіші. Команда зіставила з цими знімками понад 10 тисяч геліосейсмічних сигналів і визначила, які з них справжні.
На цих даних побудували статистичну модель, що надає кожному сигналу ймовірність бути реальним. Вона враховує сумарний магнітний потік, середню напруженість поля і широту. Модель відсіює 90% привидів, і серед відібраних областей справжніх 93%.
Обережність має ціну. Разом із привидами відкинуто майже половину реальних областей, здебільшого слабких. Робота опублікована в рецензованому журналі The Astrophysical Journal Supplement Series.
Повніша магнітна карта Сонця
Перевірені сигнали додали до моделі адвективного перенесення потоку (AFT), яка відтворює, як течії на поверхні Сонця переносять магнітне поле. Її розробила співавторка роботи Ліза Аптон. Область, що в травні 2011 року зайшла на зворотний бік і росла там далі, звичайна модель не оновлювала, а нова простежила цей ріст.
Пляма, що виникла в центрі зворотного боку, виходить з-за краю диска приблизно за тиждень і ще за тиждень опиняється навпроти Землі. Викиди з ділянок поблизу центру видимого диска найімовірніше досягають нашої планети. Надійні геліосейсмічні дані показують таку пляму на тиждень раніше, ніж її можна побачити.
Бібхуті Кумар Джха розраховує також на точніший прогноз 11-річного циклу. Автори пропонують вбудувати метод і в найпоширенішу модель перенесення потоку ADAPT. Попередні роботи розійшлися в тому, чи покращують дані про зворотний бік прогноз сонячного вітру, і перевіряти це доведеться розробникам ADAPT.
