В солнечных вспышках над пятнами белый свет усиливается сильнее

Авторы взяли не обычную солнечную атмосферу, а умбру — тёмную центральную часть солнечного пятна, где фон изначально слабее. Затем они прогнали через неё набор одномерных симуляций вспышки в коде RADYN и меняли, как именно в атмосферу влетает поток электронов: короче он или длиннее, слабее или мощнее. Так они проверяли, какие параметры электронного пучка сильнее всего разгоняют оптическое свечение в белом свете.

Им было важно понять, почему модели вспышек до сих пор плохо воспроизводят наблюдаемое усиление в оптическом диапазоне. Оказалось, что в умбральной атмосфере белый свет растёт гораздо заметнее, чем над спокойным Солнцем: на 40–335%. Но дело не только в самом нагреве — решающим оказался слабый исходный фон в пятне, из-за которого тот же самый всплеск выглядит ярче. Главным механизмом усиления стала рекомбинация водорода в разреженной хромосфере, то есть процесс, когда ионы и электроны снова собираются в нейтральные атомы и при этом излучают свет.

Есть и важная деталь по времени: яркая фаза в расчётах получалась очень короткой, потому что рекомбинация в хромосфере заканчивается быстро. Позже заметным становился и нагретый фотосферный слой — он остывает медленнее, чем хромосфера успевает перестроиться после пучка. Ещё одна закономерность: чем короче и мощнее электронный пучок, тем быстрее меняется атмосфера и тем сильнее всплеск белого света. Это связано с тем, что в нужных слоях растёт плотность электронов, а вместе с ней и яркость.