مشاهدات نشان می‌دهند که ستاره‌های شبیه به خورشید به طور متوسط هر صد سال یک بار ابرشعله تولید می‌کنند.
سال گذشته شاهد فعالیت‌های قابل توجه خورشیدی بودیم، به‌ویژه در ماه می، که بیش از ۳۵۰ طوفان خورشیدی، شعله‌های خورشیدی و طوفان‌های ژئومغناطیسی رخ داد. این شامل قوی‌ترین طوفان خورشیدی در ۲۰ سال گذشته بود که شفق قطبی را در عرض‌های جغرافیایی پایین‌تر از حد معمول ایجاد کرد و همچنین قوی‌ترین شعله خورشیدی از دسامبر ۲۰۱۹ به این سو. با توجه به تهدیداتی که این پدیده‌ها برای ارتباطات رادیویی، شبکه‌های برق، سیستم‌های ناوبری و فضاپیماها و فضانوردان ایجاد می‌کنند، سازمان‌های متعددی به طور فعال رفتار خورشید را رصد می‌کنند تا اطلاعات بیشتری درباره الگوی بلندمدت آن به‌دست آورند.
با این حال، اخترشناسان هنوز تعیین نکرده‌اند که آیا خورشید می‌تواند «ابرشعله‌ها» تولید کند یا این اتفاق چقدر ممکن است رخ دهد. اگرچه حلقه‌های درختان و نمونه‌های یخی هزاران ساله ابزارهای موثری برای ثبت قدرتمندترین ابرشعله‌ها هستند، اما برای تعیین تناوب این پدیده‌ها چندان کارآمد نیستند. از سوی دیگر، اندازه‌گیری مستقیم فعالیت خورشیدی تنها از عصر فضا در دسترس بوده است. در یک مطالعه جدید، تیمی بین‌المللی از محققان روش جدیدی را اتخاذ کرده‌اند. با تحلیل داده‌های تلسکوپ کپلر درباره ده‌ها هزار ستاره مشابه خورشید، آنها تخمین زده‌اند که ستارگان مشابه خورشید به طور میانگین هر صد سال یک بار ابرشعله تولید می‌کنند.
این مطالعه توسط محققانی از موسسه تحقیقات منظومه شمسی ماکس پلانک (MPS)، رصدخانه ژئوفیزیکی سودانکیل (SGO)، واحد تحقیقات فیزیک و اخترشناسی فضایی دانشگاه اولو، رصدخانه ملی اخترشناسی ژاپن (NAOJ)، آزمایشگاه فیزیک جوی و فضایی (LASP) دانشگاه کلرادو بولدر، رصدخانه ملی خورشید (NSO)، کمیساریای انرژی اتمی و انرژی‌های جایگزین پاریس-ساکله و دانشگاه پاریس-سیتی، و چندین دانشگاه دیگر انجام شده است. مقاله مرتبط با این تحقیق اخیراً در مجله Science منتشر شده است.
ابرشعله‌ها به خاطر مقدار شدید تابش انرژی که ساطع می‌کنند، قابل توجه هستند؛ حدود 10321032 ارگ یا ۶.۲۴۴۴ الکترون‌ولت (eV). به عنوان مقایسه، رویداد کارینگتون در سال ۱۸۵۹، یکی از شدیدترین طوفان‌های خورشیدی دو قرن اخیر، تنها یک‌صدم انرژی یک ابرشعله را آزاد کرد. اگرچه حلقه‌های درختان و نمونه‌های یخی رویدادهای قدرتمندی را در گذشته ثبت کرده‌اند، مشاهده هزاران ستاره به‌طور هم‌زمان به اخترشناسان کمک می‌کند که درباره تناوب وقوع این پدیده‌ها بیشتر بیاموزند.
این امر به‌ویژه برای تلسکوپ فضایی کپلر صدق می‌کند که حدود ۱۰۰,۰۰۰ ستاره رشته اصلی را برای سال‌ها به‌طور مداوم برای نشانه‌هایی از افت‌های دوره‌ای (نمایانگر وجود سیاره‌های فراخورشیدی) رصد کرده است. همین مشاهدات، تعداد زیادی شعله خورشیدی را ثبت کرده است که به صورت قله‌های کوتاه و واضح در روشنایی ظاهر می‌شدند. به گفته پروفسور دکتر «سامی سولانکی»، مدیر MPS و یکی از نویسندگان مقاله:
"ما نمی‌توانیم خورشید را برای هزاران سال مشاهده کنیم. اما می‌توانیم رفتار هزاران ستاره بسیار مشابه خورشید را در دوره‌های کوتاه مشاهده کنیم. این به ما کمک می‌کند که تخمین بزنیم ابرشعله‌ها هر چند وقت یک بار رخ می‌دهند."
در این مطالعه، تیم تحقیقاتی داده‌های کپلر از ۵۶,۴۵۰ ستاره مشابه خورشید را بین سال‌های ۲۰۰۹ تا ۲۰۱۳ تحلیل کردند. این شامل تحلیل دقیق تصاویر برای یافتن نشانه‌هایی از ابرشعله‌ها بود که تنها چند پیکسل اندازه داشتند. آنها همچنین در انتخاب ستارگان دقت کردند و تنها ستارگانی را در نظر گرفتند که دمای سطحی و روشنایی مشابه خورشید داشتند. محققان همچنین منابع احتمالی خطا، از جمله تابش کیهانی، پدیده‌های گذرا (سیارک‌ها یا دنباله‌دارها)، و انواع دیگر ستارگان نزدیک به ستارگان مشابه خورشید را حذف کردند.
در مجموع، داده‌های کپلر شواهدی از ۲۲۰,۰۰۰ سال فعالیت ستاره‌ای ارائه کرد. از این داده‌ها، تیم تحقیقاتی توانست ۲,۸۸۹ ابرشعله از ۲,۵۲۷ ستاره مشاهده‌شده را شناسایی کند که میانگین یک ابرشعله در هر ستاره در هر صد سال را نشان می‌دهد. اگرچه بررسی‌های قبلی فواصل متوسطی هزار تا ده هزار ساله را گزارش داده بودند، این مطالعات نمی‌توانستند منبع دقیق شعله‌ها را تعیین کنند و مجبور بودند خود را به ستارگانی بدون همسایگان نزدیک محدود کنند، که این مطالعه جدید را دقیق‌ترین و حساس‌ترین مطالعه تا به امروز کرده است.
با این وجود، مطالعات پیشین که شواهد غیرمستقیم و مشاهدات چند دهه اخیر را در نظر گرفته‌اند، فواصل زمانی طولانی‌تری بین ابرشعله‌ها نشان داده‌اند. هر زمان که خورشید سطح بالایی از ذرات پرانرژی را به جو زمین فرستاده است، این تعامل باعث تولید مقدار قابل تشخیصی از کربن-۱۴ (C14) رادیواکتیو شده است. این ایزوتوپ برای هزاران سال در نمونه‌های درختی و یخی باقی می‌ماند و به‌آهستگی تجزیه می‌شود، که به اخترشناسان اجازه می‌دهد رویدادهای قدرتمند خورشیدی را شناسایی کنند و زمان وقوع آنها را تعیین کنند.
این روش به محققان اجازه داده است که پنج رویداد شدید ذرات خورشیدی و سه مورد احتمالی دیگر را در دوازده هزار سال گذشته شناسایی کنند - که میانگین نرخ یک ابرشعله در هر ۱۵۰۰ سال را نشان می‌دهد. با این حال، تیم تحقیقاتی اذعان می‌کند که ممکن است رویدادهای ذرات خورشیدی بسیار شدیدتر و ابرشعله‌های بیشتری در گذشته رخ داده باشند. دکتر «ایلیا اوسوکین» از دانشگاه اولو، یکی از نویسندگان مقاله، گفت:
"اینکه آیا شعله‌های غول‌پیکر همیشه با پرتاب جرم تاج خورشیدی همراه هستند و رابطه بین ابرشعله‌ها و رویدادهای شدید ذرات خورشیدی چیست، هنوز مشخص نیست و نیاز به تحقیقات بیشتری دارد."
اگرچه این مطالعه جدید زمان وقوع ابرشعله بعدی خورشید را مشخص نمی‌کند، نتایج آن هشداردهنده است. دکتر «ناتالی کریووا» از MPS، یکی از نویسندگان مقاله، گفت:
"داده‌های جدید یادآور این است که حتی شدیدترین رویدادهای خورشیدی نیز بخشی از رفتار طبیعی خورشید هستند."
در این میان، بهترین راه برای آمادگی، نظارت منظم بر خورشید برای اطمینان از پیش‌بینی‌های قابل اعتماد و هشدارهای پیشرفته است. تا سال ۲۰۳۱، این تلاش‌ها با پرتاب کاوشگر ویجیل آژانس فضایی اروپا (ESA) تقویت خواهد شد، که MPS از طریق توسعه ابزار تصویربردار قطبی و مغناطیسی (PHI) به آن کمک می‌کند.