Мощные протонные солнечные вспышки глазами нового многочастотного солнечного радиоспектрополяриметра

Солнечный радиоспектрополяриметр, сокращённо СРСП, — комплекс из четырёх антенных постов, которые проводят мониторинговые наблюдения радиоизлучения Солнца в диапазоне частот от 50 МГц до 24 ГГц. Он установлен на Северном Кавказе в ст. Зеленчукская на территории Специальной астрофизической обсерватории (САО) РАН в рамках соглашения ИКИ и САО РАН. Научную программу комплекса и его базовые настройки курируют сотрудники ИКИ РАН. Современные технические средства позволяют наблюдать Солнце почти во всех участках электромагнитного спектра, и в этом ряду радиодиапазону принадлежит особое место с точки зрения как фундаментальной науки, так и прикладных аспектов мониторинга состояния «космической погоды». Во-первых, наблюдения в радиодиапазоне можно проводить с Земли. Во-вторых, анализ радиоизлучения является мощнейшим инструментом диагностики тепловой плазмы спокойного и активного Солнца, а также нетепловых процессов, происходящих во время солнечных вспышек (например, ускорения электронов). Большое преимущество наблюдений микроволнового радиоизлучения — его чувствительность к магнитному полю, в котором сосредоточена большая часть энергии активных солнечных явлений, возмущающих «космическую погоду». СРСП был задуман как ещё один шаг по развитию отечественной наблюдательной базы для изучения Солнца. В декабре 2023 г. в рамках создания Национального гелиогеофизического комплекса Российской академии наук был введён в строй комплекс солнечных радиоспектрополяриметров рядом с Сибирским радиогелиографом недалеко от Иркутска. Оборудование для данного комплекса было разработано и создано АО «НПФ «МИКРАН». Сотрудники ИКИ РАН предложили повторить радиоспектрополяриметры, но в московской временной зоне. СРСП также был создан АО «НПФ «МИКРАН». В марте 2025 г., после технических испытаний, комплекс был введён в эксплуатацию. В ноябре 2025 г. СРСП провёл уникальные наблюдения серии мощных солнечных вспышек класса X, которые привели к росту потока протонов и сильнейшим геомагнитным бурям. Три вспышки 9–11 ноября и одна вспышка 14 ноября были связаны с активной областью NOAA 14274. Они сопровождались интенсивным микроволновым и метрово-дециметровым радиоизлучением, характерным для вспышек высокой мощности. В радиодиапазоне регистрировались динамические спектры и параметры круговой поляризации радиоизлучения на базе предварительной калибровки, произведенной по уровню спокойного Солнца. «Полученные данные от солнечного радиоспектрополяриметра СРСП позволили проследить динамику радиоизлучения и его поляризации в различных фазах вспышек, связанных с процессами энерговыделения, ускорения и распространения электронов в корональных магнитных структурах», — поясняет Иван Шарыкин, научный сотрудник отдела физики космической плазмы ИКИ РАН. Пока результаты носят предварительный характер и касаются морфологии крупных солнечных вспышек, характеризовавшихся последовательными протонными возрастаниями. «С нашей точки зрения, это одна из первых серий крупных протонных вспышек класса X из одной активной области, которая наблюдалась в многочастотном диапазоне в двух поляризациях. Предварительный анализ показал, что самое мощное протонное событие 11 ноября в отдельные моменты времени характеризовалось наиболее интенсивным излучением во всем диапазоне частот с максимумом на самой большой доступной частоте 24 ГГц. Это свидетельствует о том, что ускорительные процессы развивались в очень сильных магнитных полях». Также для вспышки 11 ноября наблюдалась максимально длительная серия дециметровых всплесков по сравнению с другими вспышками ноябрьской серии того же класса. Возможно, эти морфологические признаки являются индикатором сильных протонных возрастаний. Однако требуются дополнительные исследования, и работа над сравнительным качественным и количественным анализом данных обсуждаемых событий будет продолжаться.