№ 4 (13)

Сентябрь – ноябрь

Russian Traveler №4(13) 2024

Зонд Parker подлетел к Солнцу так близко, что обнаружил источник неуловимого ветра

Фото: NASA

Зонд Parker на фоне Солнца в представлении художника

Он оказался в этой точке еще в 2021 году, но ученые получили от него данные только сейчас.

В ноябре 2021 года солнечный зонд Parker пролетел на расстоянии чуть более 8,5 миллионов километров от Солнца. Благодаря этому он смог обнаружить тонкую структуру солнечного ветра: он образуется, когда наша звезда выбрасывает тонны заряженных частиц в Солнечную систему через «пробоины» в солнечной короне.

Собранные зондом данные позволяют нам пристально взглянуть на то, как генерируется быстрый солнечный ветер. Ученые полагают, что особый тип магнитного пересоединения является тем, что движет этой мощной силой природы.

«Ветры несут много информации от Солнца на Землю, поэтому понимание механизма солнечного ветра важно по практическим причинам на Земле. Это повлияет на нашу способность понять, как Солнце высвобождает энергию и вызывает геомагнитные бури, которые представляют угрозу для наших коммуникационных сетей», – Джеймс Дрейк, ведущий автор исследования из Университета Мэриленда.

По словам астрономов, корональные дыры — это весьма распространенное явление, но обычно они появляются ближе к полюсам Солнца, откуда их ветры уносятся в космос. Корональная дыра возникает, когда вместо того, чтобы образовывать замкнутые петли, силовые линии магнитного поля открываются и расширяются наружу. Ближе к пику активности Солнца, который случается примерно каждые 11 лет, такие «дыры» появляются ближе к его экватору. 

Иногда из корональной дыры вырываются невероятно мощные солнечные ветры. Не сдерживаемые обычными магнитными полями, эти ветры устремляются в космос со скоростью около 800 километров в секунду, – в два раза быстрее, чем обычный солнечный ветер. Он выбрасывает заряженные частицы далеко в Солнечную систему, а здесь, на Земле, они могут взаимодействовать с нашими верхними слоями атмосферы. Они создают впечатляющие полярные сияния и мешают работе спутников и радиосвязи.

Когда Parker приблизился к Солнцу, одна из корональных дыр оказалась в месте, которое позволило зонду совершить наблюдения за рождением солнечных ветров с самого близкого расстояния в истории. Эти данные показали, что корональная дыра немного похожа на насадку для душа, где из множества отверстий вырываются относительно равномерно расположенные потоки. Исследователи проследили эти струи до источника, установив, что они исходят из клеток супергрануляции в фотосфере.

Исследователи считают, что когда направленные в разные стороны магнитные поля пересекаются, они разрываются и снова соединяются, выбрасывая заряженные частицы – это и есть солнечный ветер.

Фото: NASA
Корональная дыра, появившаяся на Солнце в 2013 году

«Фотосфера покрыта конвекционными ячейками, как в кипящем котле с водой, а более крупномасштабный конвекционный поток называется супергрануляцией. Там, где эти супергрануляционные клетки встречаются и идут вниз, они затягивают магнитное поле на своем пути в эту нисходящую воронку. Магнитное поле становится там очень интенсивным, потому что оно просто заблокировано. Это своего рода совок магнитного поля, спускающегося в сток. И пространственное разделение этих маленьких стоков, этих воронок – это то, что мы наблюдаем сейчас с данными солнечного зонда», – пишут ученые.

Автоматический аппарат NASA Parker Solar Probe был запущен в космос 12 августа 2018 года. Основная задача зонда «Паркер» – в изучении солнечного ветра и внешних слоев звезды вдоль своей траектории, а также электромагнитных полей вблизи Солнца. Жаропрочный щит и система охлаждения защищает аппарат от перегрева и интенсивных потоков заряженных частиц.