Как «видят» Солнце в разных днинах волн SDO и GOES

Солнечная атмосфера — это слоёный пирог из плазмы разной температуры. Меняя длину волны, мы как бы подсвечиваем разные слои и состояния этой плазмы: холоднее — ближе к ультрафиолету и видимому, горячее — в экстремальном ультрафиолете и мягком рентгене. SDO и GOES — показывают картины этих слоёв, следят за вспышками и делают «оперативные» снимки в EUV.

• Ангстрем (Å) — единица длины волны света: 1 Å = 0,1 нм.

• У Солнца разные явления «светят» на разных длинах волн: холодные структуры — ближе к видимому и ультрафиолету, горячая корона — в экстремальном ультрафиолете (EUV) и мягком рентгене.

• Инструменты ставят узкополосные фильтры/детекторы для конкретных линий излучения и получают изображения/временные ряды по каждому каналу.

SDO — это кинотеатр с множеством экранов. Его камера AIA одновременно смотрит на Солнце в наборе «цветов», где каждый «цвет» — узкая длина волны с привязкой к конкретным ионам и температурам. В 171 Å Солнце становится «ажурным»: длинные корональные арки, спокойная геометрия магнитных петель, а тёмные «провалы» корональных дыр выдают источники скоростного солнечного ветра. Переключаемся на 193 Å — и картина «уплотняется»: контрастнее становятся дыры короны и фронты больших возмущений; при вспышках всплывает сигнал от гораздо более горячей плазмы, и кадр словно «перегорает» локальными всплесками. На 211 Å корона кажется суше и жёстче — выделяются области с температурой около двух миллионов градусов, где арки короче, но ярче. 335 Å добавляет ещё возможностей для анализа, активные области загораются плотными факелами, намекая на магнито‑топологические узлы, где легко сорваться вспышке.

Теперь в «вспышечную» пару: 94 Å и 131 Å. До вспышки они могут казаться сдержанными, но как только стартует магнитная реконнекция, эти кадры «вскипают»: 131 Å ловит раннюю сверхгорячую плазму, в ядре вспышки появляются насыщенные пиксели и тонкие, но хлесткие петли; 94 Å подхватывает фазу формирования «послесвечения», когда корона перегруппировывается и выстраивает новые аркады. Если смотреть это как хронометраж, видно, как энергия сначала «вспыхивает» в самых горячих каналах, затем расширяется и остывает.

Совсем другой акцент у 304 Å: это не корона, а хромосфера и переходный слой. Здесь протуберанцы — холодные, плотные облака — висят над краем диска как светящиеся языки, а на диске превращаются в тёмные нитки‑филаменты. Когда такие структуры «обрываются», начинается эрупция или извержение — в корональных каналах вскоре видно расширение, мерцание(димминг), разбегаются волны. Добавим ультрафиолет 1600 и 1700 Å: эти кадры цепляют верх фотосферы и переходный слой, где хорошо видны вспышечные ленты — яркие полосы, которые «разбегаются» со временем по обе стороны нейтральной линии магнитного поля. Именно по их ходу удобно оценивать скорость пересоединения и локальную топологию.

Чтобы всё это было не просто «красивыми картинками», SDO даёт синхронность и темп: несколько секунд между каналами и полный диск в высоком разрешении. Это позволяет видеть причинно‑следственные связи: где началась нестабильность, как прогрелся объём, куда ушла масса, где корона «провалилась» (димминг), и какая волна пошла по поверхности. Сопоставление каналов — это фактически томография по температуре: горячие (94/131/335), промежуточные корональные (193/211), «геометрический» 171 и хромосферный 304 складывают целостную историю одного события.

Миссии GOES решают еще однну задачу — оперативную. Рентгеновский датчик измеряет поток мягкого рентгена в двух широких полосах (1–8 Å и 0,5–4 Å). Это не изображение, а «электрокардиограмма» вспышки: по подъёму в 1–8 Å мир мгновенно узнаёт класс события — C, M или X, а отношение двух полос намекает на температуру самой горячей плазмы. В этот момент SDO показывает, где на диске всё происходит, а GOES даёт глобальную «сирену» и численную оценку мощности. У новых аппаратов GOES есть и собственные EUV‑изображения (SUVI) — они менее детальны, чем у AIA, но для дежурного прогноза космической погоды их достаточно: видно корональные дыры, активные области и эрупции в знакомых каналах 94/131/171/195/284/304 Å. В связке это работает так: GOES сообщает «что‑то крупное началось на Солнцее», SDO показывает «где, как быстро и чем это обернулось для короны».

Цвета на привычных «красивых» кадрах — это назначенная палитра, которая помогает глазу различать каналы и структуры. Красный для 304 Å подчёркивает хромосферу и ленты протуберанцев, золотистый 171 Å делает видимой ажурную магнитную архитектуру, а сине‑фиолетовые 94/131 Å маркируют экстремально горячие места. Эти цвета не «реальные», но физически осмысленные: каждому цвету жёстко сопоставлена длина волны, а значит — набор ионов и температурная чувствительность.

Итогом такой «мозаики ангстремов» становится не просто картинка, а диагностика: где находится магнитное напряжение, как оно высвобождается, в каких диапазонах температур идёт основная энергия, и куда уходит масса. Поэтому исследователь обычно открывает сразу несколько каналов: на одном видит вспышечные ленты, на другом — горячие аркады, на третьем — расходящиеся фронты и димминги, а ещё на одном — корональную дыру, из которой через пару суток прилетит скоростной поток. Именно в этом и есть смысл «снимать в разных ангстремах»: получить физическую историю события, а не один красивый кадр.