Гігантська темна пляма на поверхні Сонця, яка навесні 2024 року спричинила найпотужнішу за понад 20 років геомагнітну бурю на Землі, виявилася набагато складнішим і витривалішим утворенням, ніж астрофізики очікували. Нове дослідження показало: ця активна ділянка, що отримала позначення AR 13664, за трохи більше ніж три місяці породила 969 спалахів, серед яких були й надпотужні вибухи, здатні змінювати простір навколо нашої планети.
Монстр на Сонці, більший за 15 Земель
У квітні 2024 року астрономи помітили на видимому боці Сонця групу сонячних плям, яка почала стрімко розростатися. Сонячні плями – це відносно холодніші й темніші ділянки на поверхні зорі, де надзвичайно сильні магнітні поля «блокують» потоки енергії з надр. Саме в таких регіонах народжуються найпотужніші сонячні спалахи та викиди плазми.
Нова активна ділянка, яку позначили як AR 13664, за лічені тижні перетворилася на справжнього гіганта: на початку травня її діаметр сягнув розміру, що приблизно у 15 разів перевищував діаметр Землі. Для порівняння: якщо уявити Сонце як величезний світловий диск на все небо, то ця пляма виглядала б як темна «рана», що могла б цілком закрити собою кілька планет нашого масштабу.
Саме з цієї ділянки почалася серія наденергійних спалахів класу X – найпотужнішого типу серед сонячних спалахів. Ці події часто супроводжуються корональними викидами маси (coronal mass ejections, CME) – гігантськими хмарами зарядженої плазми, які вириваються у міжпланетний простір і, у разі влучання в Землю, взаємодіють із магнітним полем планети.
Геомагнітна буря століття та полярні сяйва над Альпами
На початку травня 2024 року AR 13664 послала до Землі принаймні п’ять послідовних корональних викидів. Коли ці плазмові «хмари» майже одна за одною врізалися у земне магнітне поле, розгорнулася геомагнітна буря рівня G5 – найвищої категорії за шкалою, якою космічні метеорологи описують такі події. Цей рівень офіційно позначається як «екстремальний».
Буря тривала з 10 до 13 травня 2024 року і стала найпотужнішою з 2003 року. Вона не лише створила загрозу для супутників та високовольтних ліній електропередач, а й подарувала видовищне явище – полярні сяйва, які розлилися по небу значно південніше, ніж зазвичай. Світіння бачили там, де за нормальних умов шанс на це мізерний: над значною частиною Європи, Північної Америки й навіть деякими регіонами, далекими від полярних широт.
На одному з характерних знімків – «танцююче» сяйво над Італійськими Альпами. Цей гірський масив простягається через кілька європейських країн і добре знаний альпіністам, лижникам та туристам. Зазвичай мешканці альпійських долин спостерігають зоряне небо чи блискучі засніжені вершини, але того разу над горами спалахнули хвилі фіолетового й зеленого світла – результат того, як заряджені частинки з Сонця збуджують молекули вищих шарів атмосфери.
Найдовше безперервне спостереження за однією активною ділянкою
Три оберти навколо Сонця під невпинним наглядом
Зазвичай сонячні плями видимі з Землі не більш як два тижні: Сонце обертається, і активна ділянка разом із ним переходить на «зворотний» бік, ховаючись за диском зорі від наземних telescopeів. Якщо регіон розпадається, то ми більше його не бачимо. Однак великі та стійкі структури можуть пережити кілька таких повних обертів і знову з’явитися на видимому боці.
Саме це сталося з AR 13664. Вона виявилася надзвичайно довговічною. Команда науковців змогла простежити її еволюцію протягом 94 днів – від 16 квітня до 18 липня 2024 року. Це приблизно 3,3 «сонячних» оберти. І тут у гру вступив апарат NASA Solar Orbiter – автоматична міжпланетна станція, яка обертається навколо Сонця по витягненій орбіті.
Solar Orbiter, спільний проєкт NASA та Європейського космічного агентства (ESA), створений спеціально для того, щоб підбиратися ближче до Сонця та знімати його з різних ракурсів, включно з полярними областями. Завдяки тому, що апарат бачить ті частини Сонця, які недоступні наземним telescopeам, учені отримали змогу не «втрачати» AR 13664, коли вона переходила на далекий бік зорі.
У новій статті, опублікованій 5 грудня 2025 року в журналі Astronomy & Astrophysics, дослідники описують цей безперервний моніторинг як важливий крок для всієї галузі. Керівник роботи, сонячний фізик Йоанніс Кондогіаніс з Швейцарської вищої технічної школи Цюриха (ETH Zurich), назвав його етапною подією для сонячної фізики. За словами вченого, це найдовша послідовність зображень, коли-небудь створена для однієї активної ділянки на Сонці.
ETH Zurich: наука в серці Цюриха
ETH Zurich, де працює Кондогіаніс, – один із провідних технічних університетів світу, розташований у місті Цюрих, що стоїть на березі однойменного озера. Університет має тривалу історію вивчення космосу й атмосфери, а серед його випускників – десятки нобелівських лауреатів. Тут поєднуються передові моделі магнітних полів, аналіз супутникових даних і розробка методів прогнозування космічної погоди, яка впливає і на глобальну навігацію, і на роботу супутникового зв’язку.
969 спалахів: статистика вибухового регіону
За час спостережень AR 13664 породила 969 сонячних спалахів. Спалахи класифікують за інтенсивністю рентгенівського випромінювання, що досягає Землі: від слабших класів B і C до потужніших M та найсильніших X.
- 38 спалахів були класу X – це події, здатні істотно впливати на магнітне поле Землі й викликати серйозні геомагнітні збурення.
- 146 спалахів належали до класу M – вони слабші за X, але все ще можуть створювати помітні перешкоди в радіозв’язку й провокувати бурі.
- Решта – спалахи класів C та B, які практично не загрожують Землі, але важливі для розуміння загальної активності Сонця.
Попри таку «зливу» енергії, більшість найпотужніших спалахів були спрямовані не в бік нашої планети. Саме тому кількість сильних геомагнітних бур залишилася обмеженою. Усе вирішує орієнтація магнітних полів у момент вибуху: навіть потужний спалах може пройти для Землі майже непомітно, якщо спрямований під іншим кутом.
Можливо, найсильніший спалах поточного циклу – але неофіційно
Найбільша подія, пов’язана з AR 13664, сталася 20 травня 2024 року, коли активний регіон уже перебував на далекому боці Сонця, невидимому з Землі. За розрахунками дослідників, це був спалах умовної потужності X16,5 – значно сильніший за спалах X9, який 3 жовтня 2024 року офіційно вважають найпотужнішим за останні вісім років.
Однак оголосити новий офіційний рекорд учені не можуть. Частина енергії спалаху була прихована за край диска Сонця, а отже, вимірювання мають певну невизначеність. Тому X16,5 залишається приблизною оцінкою, тоді як спалах X9, зареєстрований на видимому боці у жовтні, внесений у каталоги як найбільший надійно виміряний спалах останніх років.
Подібні «напівприховані» вибухи демонструють, наскільки неповну картину ми бачимо, спостерігаючи за Сонцем лише з околиць Землі. Саме тому місії на кшталт Solar Orbiter чи іншої відомої сонячної обсерваторії SOHO (Solar and Heliospheric Observatory), розташованої в околі точки Лагранжа L1 між Землею й Сонцем, є настільки важливими: вони дають змогу заповнювати прогалини в наших спостереженнях.
Сонячний максимум, що перевершив очікування
Сонячний цикл і пікові роки активності
Сонце живе у ритмі приблизно 11-річних циклів активності. Від мінімуму до максимуму та назад воно проходить шлях від відносно «спокійної» поверхні до періоду, коли кількість плям, спалахів і корональних викидів різко зростає. Під час максимуму збільшується і кількість полярних сяйв, і ризики для космічної техніки.
Останній сонячний максимум, за оцінками вчених, розпочався значно раніше, ніж очікували: вже на початку 2024 року. Більше того, він виявився набагато активнішим за попередній. Астрономи зафіксували найвищу за 23 роки кількість видимих сонячних плям, а 2024-й став рекордним за числом спалахів класу X упродовж поточного циклу.
AR 13664 стала своєрідним символом цієї надпотужної фази: масивний, довговічний і винятково продуктивний за кількістю спалахів регіон, який кілька разів робив оберти навколо Сонця, періодично «обстрілюючи» внутрішню Сонячну систему енергійними потоками плазми.
Чому такі дослідження важливі для життя на Землі
Геомагнітні бурі, спричинені сонячними спалахами й корональними викидами, – не лише видовищні небесні шоу. Вони можуть зашкодити супутникам на орбіті, навести струми в довгих лініях електропередач і навіть порушити роботу навігаційних систем. Історія знає приклади, коли сильні бурі спричиняли відключення електромереж у цілих регіонах.
Автори дослідження наголошують: детальний аналіз таких активних ділянок, як AR 13664, допомагає будувати точніші прогнози космічної погоди. Краще розуміння того, як формується й еволюціонує магнітна структура в межах сонячної плями, дозволяє передбачати, коли і з якою ймовірністю відбудеться потужний спалах, чи буде він спрямований у бік Землі, та яким може бути його вплив.
Йоанніс Кондогіаніс наголошує, що людство живе поряд із зорею, яка безперервно формує умови нашого існування – від клімату до роботи космічних технологій. Тому всебічне спостереження за Сонцем, зокрема з різних точок Сонячної системи, стає не просто науковою цікавістю, а реальним інструментом безпеки для цивілізації, що дедалі більше покладається на супутники, глобальну електричну мережу та чутливі до радіації технології.
