Солнечный шторм в точке Лагранжа: рекордный выброс протонов

Космическая тишина в точке Лагранжа L2, расположенной в полутора миллионах километров от Земли, где гравитационные силы нашей планеты и Солнца приходят в хрупкое равновесие, считается идеальным местом для астрофизических наблюдений. Однако в ноябре 2025 года эта небесная гавань стала эпицентром разбушевавшейся солнечной стихии. Российская обсерватория «Спектр-РГ» с установленным на ее борту телескопом ART-XC имени М. Н. Павлинского оказалась на линии огня, зафиксировав один из самых мощных протонных штормов за последние два десятилетия.

Солнце, вступившее в свой 25-й цикл активности, долгое время вело себя относительно спокойно, что порождало среди специалистов определенный скепсис. Но начало ноября стало периодом настоящего пробуждения нашей звезды. Практически неделя, с 4 по 11 ноября, прошла под знаком серии мощных вспышек, кульминацией которых стали события 9–11 ноября. Эти катаклизмы привели к резким скачкам интенсивности радиационного фона в окрестностях L2, которые и регистрировал телескоп ART-XC.

Хотя телескоп изначально не был предназначен для мониторинга радиационной обстановки, уникальные характеристики его детекторов и конструкции позволили ученым отслеживать интенсивность космических лучей по вторичному излучению, порождаемому ими в корпусе самого космического аппарата. Данные, собранные инструментом, оказались бесценными. В своих максимальных значениях скорость счета фоновых событий, вызванных космическими лучами, примерно на порядок превысила фон, наблюдающийся в максимуме солнечной активности, и более чем в четыре раза превзошла «стандартный» фон, характерный для минимума.

Физика этих процессов раскрывает непрерывную борьбу двух популяций частиц. Стабильный и высокий фон создают галактические космические лучи (ГКЛ) — высокоэнергичные протоны из глубин Галактики. Однако когда Солнце впадает в ярость, его возмущенная плазма начинает «выметать» эти галактические лучи из внутренней области Солнечной системы. Общий фон может при этом снижаться, но на смену ему приходит куда более опасный и изменчивый поток солнечных космических лучей (СКЛ) — протонов, разогнанных до релятивистских скоростей в горниле солнечных вспышек и выбросов корональной массы.

Самый интенсивный поток протонов за все более чем шесть лет работы «Спектра-РГ» на орбите был зарегистрирован в ночь с 11 на 12 ноября. Этот пик, обозначенный на графиках ученых как «пик 3», совпал с приходом к точке L2 корональных выбросов массы от предыдущих вспышек. Он не был одиночным; ему предшествовали два других значительных возрастания темпа счета после вспышек 10 и 11 ноября. Однако именно событие 11 ноября 2025 года оказалось уникальным.

Как отмечает ведущий научный сотрудник ИКИ РАН Алексей Струминский, подобного спектра протонов вблизи Земли ученые не наблюдали с сентября 2017 года, а вероятно, и с начала 2005 года, то есть более двадцати лет. Протонный максимум 12 ноября стал следствием возмущений солнечного ветра, уникальных по плотности энергии, которые смогли эффективно удерживать протоны с энергией около 500 МэВ. По своей интенсивности эти события превзошли даже прошлые рекорды, такие как «первоапрельское событие» 2025 года.

Прогнозы ученых на основе анализа 25-го цикла солнечной активности, который по своей временной динамике должен повторять 23-й цикл, предполагают, что нынешний момент соответствует примерно 2002 году. Это означает, что впереди нас могут ждать еще более крупные вспышки, аналогичные тем, что потрясли околоземное пространство в 2003, 2005 и 2006 годах.

Мониторинг радиационной обстановки в точке L2 (1 500 000 км от Земли) имеет критически важное практическое значение. Эта область становится все более популярной для размещения новейших астрофизических обсерваторий. Помимо «Спектра-РГ» там уже работает космический телескоп Джеймс Уэбб (НАСА), а в ближайшие годы к нему присоединятся обсерватории Nancy Grace Roman Space Telescope (НАСА), «Спектр-РГН» и «Спектр-М» (Россия), а ранее там работали такие телескопы, как «Планк» и «Гершель».

Высокоэнергичные солнечные протоны, подобные тем, что бушевали 11–12 ноября, представляют собой реальную угрозу, способную не только вывести из строя высокочувствительную научную аппаратуру, но и повредить системы самих космических аппаратов. К чести создателей обсерватории «Спектр-РГ» следует отметить, что их аппаратура выдержала это суровое испытание, не только не выйдя из строя, но и предоставив ученым и инженерам уникальные данные о космической радиации в период экстремальной солнечной активности. Эти знания станут незаменимым фундаментом для проектирования будущих миссий, которым предстоит работать в этой неспокойной, но столь притягательной для науки точке пространства.