Выброс вещества с Солнца может добавить протонам несколько гигаэлектронвольт

Кратко

Численная модель показала: выброс вещества с Солнца способен добавить несколько гигаэлектронвольт — единиц энергии частиц — протонам, летящим почти со скоростью света. Частицы набирают энергию за несколько проходов возле ударной волны, где меняется магнитное поле; расчёт начинался с энергии 5 гигаэлектронвольт.

Почему это важно

Результат помогает понять, как солнечные выбросы могут дополнительно ускорять уже быстрые протоны в космосе. Это вывод конкретной компьютерной модели, а сила ускорения заметно зависит от того, как в ней описали рассеяние частиц на магнитном поле.

Разбор

Учёные объединили две компьютерные модели. Первая описывала плазму — разреженный наэлектризованный газ — и магнитное поле вокруг выброса вещества с Солнца. Вторая прослеживала движение отдельных протонов внутри этой среды. Сам выброс задали как магнитную структуру, запущенную в модель солнечного ветра, а протоны направили к нему и считали их движение вдоль магнитных линий, не моделируя каждую мелкую деталь их траектории.

Расчёт показал, что важна не вся ударная волна одинаково, а её участок, почти перпендикулярный магнитному полю. После прохождения этого участка протоны двигались по магнитной линии за волной, затем могли снова попасть в область ускорения. Магнитное «зеркало» разворачивало часть частиц, а случайные изменения направления движения помогали им возвращаться; именно сочетание этих двух эффектов позволяло накапливать энергию за много проходов.

Сила результата заметно менялась в зависимости от того, насколько часто модель рассеивала протоны вдоль магнитного поля. При более коротком среднем пути между такими изменениями спектр частиц становился более «жёстким»: в нём было относительно больше энергичных протонов. Максимальное усиление в одной области за один проход составляло лишь несколько процентов, поэтому большой итоговый прирост возникал не мгновенно, а за последовательность возвращений к ударной волне.

Ключевые цифры

5 ГэВС такой уже очень высокой энергией в расчёт запускали протоны — это не частицы, ускоренные с покоя.

0,139 а.е.На таком расстоянии от Солнца в модель ввели выброс; а.е. — среднее расстояние от Земли до Солнца.

0,3 а.е.Когда ударная волна подходила к этому расстоянию, один проход через область ускорения давал наибольшую прибавку энергии.

несколько процентов за проходОдин контакт с областью ускорения менял энергию умеренно, поэтому заметный результат требовал многократных возвращений.

Можно ли доверять

Статья опубликована в рецензируемом журнале Astronomy & Astrophysics, но результат получил не эксперимент и не наблюдение, а конкретная компьютерная модель. Она использует заданную магнитную структуру выброса и выбранное правило рассеяния протонов, поэтому точная сила ускорения может отличаться в более реалистичных сценариях.

Пересказано ИИ по научной статье. Как это устроено

Источник и детали

ЖурналAstronomy & Astrophysics

Дата публикации у нас19 августа 2026 г.

Дата источника17 августа 2026 г.

DOI10.1051/0004-6361/202659655

ОригиналОткрыть

АвторыA. Houeibib, F. Pantellini, L. Griton