Зонд NASA Parker стал свидетелем рождения солнечного ветра

8 июня 2023, 10:32

Источник:

Science Alert

Наше понимание Солнца, несмотря на значительную достижимость наших телескопов в бескрайних просторах Вселенной, остается неполным. Однако солнечный зонд NASA Parker стал важнейшим инструментом в разгадке сложной физики нашей ближайшей звезды. Недавно этот выдающийся космический аппарат пролетел мимо Солнца настолько близко, что зафиксировал момент образования солнечного ветра.

Солнечный ветер

поток заряженных частиц или солнечной плазмы, периодически вырывающийся из атмосферы Солнца и несшийся в разных направлениях со скоростью до 800 км/с. В периоды солнечного покоя солнечный ветер выходит из полярных областей Солнца. Однако, когда Солнце приближается к пику своего 11-летнего цикла активности, потоки плазмы выбрасываются по всем направлениям, часто направляясь к Земле.

Когда солнечный ветер достигает нашей планеты, заряженные частицы вступают во взаимодействие с магнитным полем Земли, что проявляется в завораживающих полярных сияниях, а также влияет на системы связи и работу спутников. Следовательно, понимание солнечных процессов, в частности зарождение солнечного ветра, имеет решающее значение для точного прогнозирования космической погоды и обеспечения безопасности космических полетов.

Parker зафиксировал важный момент

Оснащенный самыми современными инструментами, предназначенными для обнаружения заряженных частиц, солнечный зонд NASA Parker Solar Probe приблизился к Солнцу, ненадолго проникнув в его атмосферу. Во время предыдущего пролета в ноябре 2021 зонд приблизился к области, известной как корональная дыра. Эти дыры образуются, когда линии магнитного поля Солнца разъединяются, служа воротами, через которые солнечный ветер выходит в космос.

Обычно линии магнитного поля замкнуты, выходят наружу от Солнца и запираются в другом месте. Однако когда солнечная активность усиливается, некоторые из этих линий могут открываться и выпускать частицы в свободное пространство. Этот процесс создает магнитный водоворот с открытой горловиной, иногда направленной в сторону Земли. Хотя такие корональные дыры невидимы невооруженным глазом, их можно найти с помощью рентгеновских снимков. Именно из-за этих отверстий вырывается солнечная плазма, ранее сдерживаемая магнитными полями.

Динамическое солнечное магнитное поле: смотрите видео

Механизмы, стоящие за открытием магнитных силовых линий, и энергия, ответственная за ускорение заряженных частиц, долгое время ускользали от ученых, что привело к появлению двух доминирующих теорий.

Одна из них утверждает, что плазму ускоряют волны Альвена, тип волн, распространяющийся в плазме.
Другая предполагает, что энергия для ускорения частиц возникает в результате повторного соединения линий магнитного поля.

Данные, собранные зондом Parker, указывают на то, что солнечный ветер действительно возникает из-за хаотического пересоединения линий магнитного поля Солнца.

Зонд наблюдал интригующие явления на пересечениях надгранулярных ячеек на Солнце, где частицы двигались с удивительной скоростью – от 10 до 100 раз быстрее, чем средняя скорость солнечного ветра. Это явление можно объяснить только пересоединением силовых линий магнитного поля, а не волнами Альвена.

Читайте на сайте Астрономы показали детальные изображения солнечных пятен, и они поражают

В сущности, рождение солнечного ветра происходит на границах ячеек шириной примерно 30 000 километров, характеризующихся чрезвычайно мощным магнитным полем. Переориентация линий магнитного поля в этом регионе высвобождает огромную энергию, что приводит к высвобождению солнечного ветра, похожего на струи воды, выходящие из лейки – равномерно и через регулярные промежутки времени.

Результаты, полученные солнечным зондом Parker, не только усугубляют наше понимание динамики Солнца, но и имеют далеко идущие последствия для нашей способности прогнозировать космическую погоду и обезопасить космические миссии. Поскольку космический аппарат NASA продолжает свое путешествие в Солнце, мы можем ожидать дальнейших открытий о фундаментальных процессах, которые формируют нашу звезду и влияют на наше космическое соседство.