Первая миссия по «прикосновению» к солнцу поймает солнечный ветер

Примечание редактора: подпишитесь на научный информационный бюллетень CNN Wonder Theory. Исследуйте вселенную, узнавая новости об увлекательных открытиях, научных достижениях и многом другом.

Солнечная миссия, которая приближалась к Солнцу, чтобы разгадать его тайны, подлетела достаточно близко к поверхности нашей звезды, чтобы сделать ключевое открытие.

Данные солнечного зонда «Паркер» выявили источник солнечного ветра — потока заряженных частиц, которые текут из короны или горячей внешней атмосферы Солнца к Земле.

Одной из ключевых целей миссии, названной в честь покойного астрофизика Юджина Паркера и запущенной в 2018 году, было определение того, как выглядит ветер, формирующийся вблизи Солнца, и как он преодолевает гравитацию звезды.

Когда зонд подошел на расстояние около 13 миллионов миль (20,9 миллионов километров) от Солнца, его инструменты обнаружили тонкие структуры солнечного ветра, где он генерируется вблизи фотосферы или поверхности Солнца, и зафиксировали эфемерные детали, которые исчезают, когда дует ветер. от короны.

Космический корабль был специально спроектирован так, чтобы в конечном итоге пролететь на высоте 4 миллионов миль (6,4 миллиона километров) над поверхностью Солнца, а в конце 2021 года он стал первой миссией, «коснувшейся» Солнца.

Исследование с подробным описанием солнечных результатов было опубликовано в среду в журнале Nature.

Солнечный ветер — это непрерывный поток плазмы, содержащей заряженные частицы, такие как протоны и электроны. Это далеко идущее явление также включает часть солнечного магнитного поля и простирается далеко за пределы короны, взаимодействуя с планетами и межзвездной средой.

Есть два типа этого ветра. Более быстрый солнечный ветер вырывается из дыр в короне на полюсах Солнца с максимальной скоростью 497 миль в секунду (800 километров в секунду). Более медленный солнечный ветер, расположенный в той же плоскости Солнечной системы, что и Земля, течет со спокойной скоростью 249 миль в секунду (400 километров в секунду).

Быстрый солнечный ветер обычно не воздействует на Землю. Но во время максимума солнечного цикла, 11-летнего периода, в течение которого солнечная активность постепенно возрастает, магнитное поле Солнца меняется. Этот переворот приводит к появлению корональных дыр на поверхности Солнца и выбросу всплесков солнечного ветра прямо к Земле.

Понимание источника солнечного ветра может помочь ученым лучше прогнозировать космическую погоду и солнечные бури, которые могут повлиять на Землю.

Хотя солнечные бури могут вызывать красивые полярные сияния, они также могут воздействовать на спутники и электрические сети Земли.

«Ветры переносят много информации от Солнца на Землю, поэтому понимание механизма солнечного ветра важно для практических целей на Земле», — сказал соавтор исследования Джеймс Дрейк, заслуженный профессор физики Университета Мэриленда в Колледж-Парке. заявление. «Это повлияет на нашу способность понимать, как Солнце выделяет энергию и вызывает геомагнитные бури, которые представляют угрозу для наших сетей связи».

Данные космического корабля показали, что корональные дыры действуют как душевые головки, где струи появляются на поверхности Солнца в виде ярких пятен, отмечая места, где магнитное поле входит в фотосферу и выходит из нее.

Когда магнитные поля проходят друг мимо друга, двигаясь в противоположных направлениях внутри этих воронок на поверхности Солнца, они разрываются и снова соединяются, в результате чего заряженные частицы вылетают из Солнца.

«Фотосфера покрыта конвекционными ячейками, как в кипящем котле с водой, а более крупномасштабный конвекционный поток называется супергрануляцией», — сказал ведущий автор исследования Стюарт Д. Бэйл, профессор физики Калифорнийского университета в Беркли, в заявление.

Новые беспрецедентные изображения показывают, что происходит на Солнце, когда оно приближается к «солнечному максимуму»

«Там, где эти супергрануляционные клетки встречаются и идут вниз, они тянут магнитное поле на своем пути в нисходящую воронку. Магнитное поле там становится очень напряженным, потому что оно просто застревает. Это своего рода черпак магнитного поля, спускающийся в канализацию. ...И пространственное разделение этих маленьких стоков, этих воронок — это то, что мы видим сейчас по данным солнечных зондов».