Солнечный ветер вдали от Солнца представляет собой, фактически, брызги гелиево-водородной плазмы в виде потока заряженных протонов, электронов и альфа-частиц. При этом скорость некоторых частиц вдвое больше других. Ученые долгое время не могли понять с чем связана такая разница в скорости. Теперь же, благодаря зонду НАСА Parker, удалось найти ответ на этот вопрос. Он подошел на самое близкое расстояние к Солнцу за всю историю полетов, побив все предыдущие рекорды. Это позволило наконец определить источник потоков высокоэнергетических частиц, которые движутся на несколько порядков быстрее. Новое открытие имеет практическое значение, так как по мнению ученых поможет улучшить прогнозы солнечной активности.
Зонд НАСА определил причину возникновения быстрого солнечного ветра
Что такое быстрый солнечный ветер
Солнце представляет собой не просто сгусток кипящей плазмы. Звезда имеет магнитный заряд и силовые линии магнитного поля, которые постоянно изменяют свое поведение возле ее поверхности, особенно на пике цикла активности, как это происходит сейчас. В результате этой активности возникает солнечный ветер, который бывает двух типов — быстрый и медленный.
Потоки быстрого солнечного ветра движутся в два раза быстрее медленного. Их скорость достигает 750-800 км/с. Известно, что эти частицы вылетают из корональных дыр, или так называемых темных пятен на Солнце, о которых мы уже рассказывали ранее. Однако до последнего момента физики не понимали как и почему он возникает. Чтобы ответить на этот вопрос, хонд Parker пролетел сквозь раскаленную атмосферу Солнца на расстоянии 8,3 миллиона километров от его поверхности. Для сравнения, расстояние от Солнца до Земли составляет более 150 миллионов километров.
Быстрый солнечный ветер вырывается из корональных дыр на Солнце
Как возникает быстрый солнечный ветер
Всплески солнечного ветера, как известно, вызывают магнитные бури, которые влияют на самочувствие людей и работу электроприборов. Мощные магнитные бури способны даже привести к крушению спутников. Поэтому ученые давно изучают природу их происхождения, чтобы повысить точность прогнозирования. В итоге было выдвинуто две теории происхождения быстрого солнечного ветра.
Согласно одной из теорий частицы ускоряются ускорены за счет магнитных полей. Согласно другой теории, их высокая скорость связана с альфвеновскими волнами горячей плазмы (поперечные магнитогидродинамические плазменные волны, распространяющиеся вдоль силовых линий магнитного поля). Поэтому цель миссии заключалась в том, чтобы поставить точку в этом вопросе. И ученые считают, что им удалось это сделать.
Итак, внутри корональных дыр существуют так называемые конвекционные ячейки, как в кипящем котле с водой. На определенных участках эти конвекционные ячейки сталкиваются друг с другом и тянут магнитное поле вниз, в результате чего обраузется воронка. Как сообщают исследователи, корональные дыры напоминают душевые лейки, так как заполнены этими воронками, диаметр которых составляет порядка 30 тысяч километров.
Зонд Паркер наблюдал за Солнцем с расстояния 8,3 миллиона километров
Воронки усиливают магнитное поле, в результате чего заряженные частицы выбрасываются с энергией, в десятки раз превышающей энергию медленного солнечного ветра, о чем исследователи сообщают в журнале Nature. Единственный возможный механизм запуска быстрого солнечного ветра, по мнению ученых — это “магнитные переключения”, когда затянутое в воронку магнитное поле вызывает взрыв энергии.
Изначально быстрый солнечный ветер вылетает с поверхности Солнца в виде отдельных потоков. Впоследствии же в результате турбулентности этот ветер смешивается с медленными окружающим ветром. Это происходит за долго до достижения заряженных частиц поверхности Земли.
Ученые рассчитывают, что зонд сможет подлететь к Солнцу на расстояние 6,4 миллиона километров от его поверхности
Напоследок отметим, что зонд Паркер продолжает приближаться к Солнцу. Ученые НАСА рассчитывают, что он сможет наблюдать за поверхностью звезды с расстояния 6,4 миллиона километров. На таком расстоянии оборудование аппарата еще не должно быть разрушено. Скорее всего, его приближение совпадет с пиком активности Солнца, то есть солнечным максимумом.
Поэтому, если аппарату действительно удастся подойти на такое расстояние, награда будет высокой — исследователи смогут еще более детально изучить все процессы, которые происходят на поверхности звезды. В конечном же итоге аппарат и все его оборудования сгорит.
Андрей Жуков
Читайте нас: