У Солнца нашли «черный ящик». Теперь мы знаем, откуда берутся магнитные бури

Солнце живёт циклами: то на его диске множатся тёмные пятна, то в космос уходят мощные выбросы энергии, а на Земле это иногда оборачивается сбоями спутников и проблемами в энергосетях. В целом причина таких «перепадов настроения» давно связана с магнитным полем, но ключевые процессы идут глубоко внутри звезды, ниже видимой поверхности, и напрямую «заглянуть» туда невозможно.

Теперь исследователи сделали шаг к тому, чтобы наблюдать эту скрытую область косвенно. В новой работе они восстановили трёхмерную картину внутреннего магнитного поля Солнца на основе десятилетий спутниковых наблюдений и показали, как солнечный магнетизм эволюционирует под поверхностью. Авторы подчёркивают, что ни один из наблюдательных методов, включая гелиосейсмологию, не даёт прямой оценки внутреннего магнитного поля, а их подход впервые позволяет восстановить динамику крупномасштабных полей.

Суть проблемы в том, что магнитное поле рождается движением горячего электрически заряженного газа в недрах Солнца, то есть работой «солнечного динамо», а приборы фиксируют главным образом то, что происходит на видимой поверхности. Поэтому команда собрала ежедневные карты магнитных полей, которые регистрировали солнечные спутники почти три десятилетия, с 1996 по 2025 год. Эти данные «скармливали» детальной трёхмерной компьютерной модели, имитирующей внутреннюю магнитную машину Солнца: по мере поступления новых наблюдений модель подстраивалась, чтобы оставаться физически согласованной, а затем помогала вычислить наиболее вероятные структуры и потоки в глубине, которые могли породить наблюдаемые на поверхности рисунки.

Чтобы проверить надёжность метода, учёные попросили модель «воссоздать» прошлые солнечные циклы длительностью около 11 лет и сравнили результат с тем, что реально наблюдали спутники. Модель воспроизвела несколько циклов, включая характерное смещение областей с пятнами от высоких широт к экватору, и, по словам авторов, корректно повторила такие ключевые признаки, как «диаграмма бабочки», эволюция полярного поля и осевой дипольный момент. Более того, когда подачу свежих данных останавливали и давали модели работать вперёд самостоятельно, она всё равно угадывала основные особенности солнечной активности на горизонте до трёх-четырёх лет.

Если подход закрепится, это меняет саму логику наблюдений: внутренности Солнца перестают быть «чёрным ящиком», за которым можно следить лишь догадками, и становятся областью, которую можно мониторить непрерывно, пусть и косвенно. Более точные прогнозы активности пригодятся для защиты спутников, снижения рисков для навигационных систем и заблаговременных предупреждений для операторов энергосетей о геомагнитных возмущениях. При этом метод зависит от длительных спутниковых миссий: чтобы модель оставалась эффективной, поток качественных наблюдений должен продолжаться. Дальше авторы хотят научиться предсказывать не только моменты усиления активности, но и места на поверхности Солнца, где с большей вероятностью появятся активные области.