Зонд Parker запечатлел рождение солнечного ветра
Солнечный ветер кишит заряженными частицами, которые вызывают полярные сияния, провоцируют сбои в работе искусственных спутников на орбите и вредят электрической инфраструктуре на Земле. Несмотря на большое значение потока частиц, наука долгое время знала о них недостаточно. Были разные мнения о том, как возникает солнечный ветер, как именно он исходит от Солнца и что ускоряет его по направлению к нашей планете.
Солнечный ветер вырывается в пространство с такой силой, что космическим аппаратам не удавалось что-то распознать сквозь хаос частиц и определить источник их выброса. Так было до сих пор. Но вот солнечный зонд Parker смог приблизиться к Солнцу настолько, чтобы сделать снимок местности, где зарождается солнечный ветер. Учёные НАСА ранее предсказывали, что выброс начинается близко к поверхности, а затем проникает через «дыры» в солнечной короне, то есть внешней атмосфере звезды, прежде чем частицы вылетают в космос. То, что зонд НАСА передал на Землю, наконец показало, что гипотеза была верна.
Исследователи из команды «Паркера» резюмировали в издании Nature, что быстрый солнечный ветер, который заполняет гелиосферу, исходит из глубоких областей открытого магнитного поля Солнца, из так называемых корональных дыр.
Напомним, что солнечная корона — это верхний, самый разреженный и горячий слой атмосферы. Корональные дыры — это особенно яркие области в короне и одновременно открытые участки в магнитном поле звезды. Через каждое «отверстие» проходят многочисленные линии магнитного поля, которые действуют по поверхности Солнца, причём некоторые направляются к нему, другие — прочь. Когда магнитные поля, идущие в противоположных направлениях, сталкиваются, то они разрушаются, а затем соединяются снова. Это явление известно как магнитное пересоединение, при этом идёт выброс плазмы, которая течёт вдоль силовых линий.
Вот тут-то и пригодилось открытие, сделанное благодаря зонду «Паркер». Ему удалось обнаружить потоки тех самых высокоэнергетических частиц в плазме, вытекающей из корональных дыр. Эти частицы также присутствуют в так называемом быстром солнечном ветре, который почти в два раза быстрее медленного и развивает скорость около 800 км в секунду. «Паркер» также смог отследить появление солнечного ветра с расстояния около 13 миллионов километров. На такой дистанции солнечный ветер ещё не совсем превратился в хаотичного «монстра», поэтому зонд мог наблюдать его гораздо более структурированное начало ближе к поверхности. Быстрые частицы солнечного ветра были очень энергичными, причём выяснилось, что они также ускоряют электромагнитные волны, они же волны Альвена, которые ещё больше «подстёгивают» поток.
Вопрос о том, что приводит в действие солнечный ветер, обсуждался десятилетиями. Долго длился спор о том, был ли поток магнитным пересоединением или волнами Альвена. Но способа разрешить этот спор не было до тех пор, пока усовершенствованные приборы Parker не смогли обнаружить, что происходит глубоко внутри Солнца.
Учёные, которые работают с данными «Паркера», смоделировали процесс пересоединения, наблюдаемый благодаря зонду. Повторное подключение непосредственно нагревает корональную плазму настолько, чтобы стимулировать объёмный поток. И в то же время они создаёт турбулентные всплески, которые управляют этим выбросом.
Ранее, когда «Паркер» искал источник солнечного ветра, он фокусировался на области ближе к обратной стороне Солнца. А она была слишком удалена, чтобы можно было увидеть происходящее в корональных дырах. Кроме того, зонд запустили в 2018 году во время солнечного минимума, то есть периода наименьшей активности светила. Солнечные максимумы наблюдаются каждые 11 лет, и следующего периода наибольшей активности следует ожидать в 2025 году. Впрочем, учёным миссии не пришлось ждать максимума, чтобы зафиксировать несколько корональных дыр и сделать важные выводы.
Понимание того, откуда берётся солнечный ветер, поможет предсказать, когда он направится в нашу сторону и как быстро достигнет нашей планеты. Умение планировать заранее позволить защитить спутники, электрические сети и другое чувствительное оборудование. Это особенно важно, поскольку мы приближаемся к солнечному максимуму, когда сверхбыстрые порывы солнечного ветра с наибольшей вероятностью обрушатся на Землю.
В ближайшем будущем Parker сможет подойти к Солнцу ещё ближе. Его приборы могут улавливать тепло на расстоянии до 6,4 млн км, что в два раза ближе, чем было при описанном здесь открытии. В общем, наблюдение продолжается.
Солнечный ветер вырывается в пространство с такой силой, что космическим аппаратам не удавалось что-то распознать сквозь хаос частиц и определить источник их выброса. Так было до сих пор. Но вот солнечный зонд Parker смог приблизиться к Солнцу настолько, чтобы сделать снимок местности, где зарождается солнечный ветер. Учёные НАСА ранее предсказывали, что выброс начинается близко к поверхности, а затем проникает через «дыры» в солнечной короне, то есть внешней атмосфере звезды, прежде чем частицы вылетают в космос. То, что зонд НАСА передал на Землю, наконец показало, что гипотеза была верна.
Исследователи из команды «Паркера» резюмировали в издании Nature, что быстрый солнечный ветер, который заполняет гелиосферу, исходит из глубоких областей открытого магнитного поля Солнца, из так называемых корональных дыр.
Напомним, что солнечная корона — это верхний, самый разреженный и горячий слой атмосферы. Корональные дыры — это особенно яркие области в короне и одновременно открытые участки в магнитном поле звезды. Через каждое «отверстие» проходят многочисленные линии магнитного поля, которые действуют по поверхности Солнца, причём некоторые направляются к нему, другие — прочь. Когда магнитные поля, идущие в противоположных направлениях, сталкиваются, то они разрушаются, а затем соединяются снова. Это явление известно как магнитное пересоединение, при этом идёт выброс плазмы, которая течёт вдоль силовых линий.
Вот тут-то и пригодилось открытие, сделанное благодаря зонду «Паркер». Ему удалось обнаружить потоки тех самых высокоэнергетических частиц в плазме, вытекающей из корональных дыр. Эти частицы также присутствуют в так называемом быстром солнечном ветре, который почти в два раза быстрее медленного и развивает скорость около 800 км в секунду. «Паркер» также смог отследить появление солнечного ветра с расстояния около 13 миллионов километров. На такой дистанции солнечный ветер ещё не совсем превратился в хаотичного «монстра», поэтому зонд мог наблюдать его гораздо более структурированное начало ближе к поверхности. Быстрые частицы солнечного ветра были очень энергичными, причём выяснилось, что они также ускоряют электромагнитные волны, они же волны Альвена, которые ещё больше «подстёгивают» поток.
Вопрос о том, что приводит в действие солнечный ветер, обсуждался десятилетиями. Долго длился спор о том, был ли поток магнитным пересоединением или волнами Альвена. Но способа разрешить этот спор не было до тех пор, пока усовершенствованные приборы Parker не смогли обнаружить, что происходит глубоко внутри Солнца.
Учёные, которые работают с данными «Паркера», смоделировали процесс пересоединения, наблюдаемый благодаря зонду. Повторное подключение непосредственно нагревает корональную плазму настолько, чтобы стимулировать объёмный поток. И в то же время они создаёт турбулентные всплески, которые управляют этим выбросом.
Ранее, когда «Паркер» искал источник солнечного ветра, он фокусировался на области ближе к обратной стороне Солнца. А она была слишком удалена, чтобы можно было увидеть происходящее в корональных дырах. Кроме того, зонд запустили в 2018 году во время солнечного минимума, то есть периода наименьшей активности светила. Солнечные максимумы наблюдаются каждые 11 лет, и следующего периода наибольшей активности следует ожидать в 2025 году. Впрочем, учёным миссии не пришлось ждать максимума, чтобы зафиксировать несколько корональных дыр и сделать важные выводы.
Понимание того, откуда берётся солнечный ветер, поможет предсказать, когда он направится в нашу сторону и как быстро достигнет нашей планеты. Умение планировать заранее позволить защитить спутники, электрические сети и другое чувствительное оборудование. Это особенно важно, поскольку мы приближаемся к солнечному максимуму, когда сверхбыстрые порывы солнечного ветра с наибольшей вероятностью обрушатся на Землю.
В ближайшем будущем Parker сможет подойти к Солнцу ещё ближе. Его приборы могут улавливать тепло на расстоянии до 6,4 млн км, что в два раза ближе, чем было при описанном здесь открытии. В общем, наблюдение продолжается.
- Дмитрий Ладыгин
- wikipedia.org
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Так что же все-таки убило мамонтов? Новое исследование уверенно ставит галочку в пользу версии о космической катастрофе
Эксперты говорят: удары с неба подожгли разом всю Северную Америку, изменили климат и перевернули ход истории...
Главный охотник за лох-несским чудовищем потряс широкую публику своим заявлением
Никто и не ожидал, что 52 года постоянных поисков завершатся именно так...
В советских газетах снова нашлось предсказание будущего: Что же на этот раз?
Оказалось, что еще в 1948 году «Московский большевик» написал о планах США захватить Гренландию...
Вслепую над морем: новый цифровой российский вертолет спасает людей, даже когда спутники не работают
Эксперты рассказали, что поставили на Ми‑171А3 и почему для России это реальный технологический прорыв...
Случайное открытие поразило ученых: на Памире обнаружен аномальный ледник, который не тает, а, наоборот, растет
Почему исследователи надеются, что в итоге их проект поможет абсолютно всем людям на планете?...
Ученые сильно недооценивали древних охотников: уже 60 000 лет назад они использовали «умный» яд
Почему эксперты говорят, что были не просто отравленные стрелы, а первое в истории высокотехнологичное оружие?...
И разверзлись бездны в небе: Эксперты рассказали, может ли космический холод заморозить Землю
От мамонтов в вечной мерзлоте до «моментального» замерзания городов: что наука реально знает о сверхморозах и при чем здесь полярный вихрь?...
Главная идея фильма «Парк юрского периода», которую наука считала фантастикой, оказалась очень даже реальной
Похоже, ученым придется извиниться перед комарами: кровососы действительно переносят чужие ДНК...
60 лет «Луне-9»: как СССР первым сел на Луну и развеял миф о смертельной лунной пыли
Почему эксперты уверены, что именно решение Королева спасло советскую лунную программу и подстегнуло весь ход мировой космонавтики?...
Секретная вспышка класса X: Что последовало за аномальными северными сияниями в мае 2024-го?
Астрофизики рассказали, почему Земле повезло, и мы «не заметили» взрыва на Солнце, самого мощного с 2003 года...
Минус два мамонта: древние кости 70 лет «водили за нос» сотрудников музея на Аляске
Почему «волосатый слон» на витрине оказался… морским животным? И стоит ли верить подписям в музеях?...
Там вирусы ведут себя странно, а поведение их вообще не предсказуемо
Почему новые эксперименты на МКС выявили такие поразительные аномалии?...
Тайна древнего Базеля: Откуда взялись кости редких верблюдов-гибридов в самом сердце Европы?
Поразительно, но эта страница истории Римской империю известна лишь единицам среди ученых...