Солнечный зонд NASA Parker Solar Probe (PSP) подлетел достаточно близко к Солнцу, чтобы обнаружить тонкую структуру солнечного ветра вблизи места, где он генерируется на поверхности Солнца, обнаружив теряемые детали, когда ветер выходит из короны в виде однородного взрыва заряженных. частиц.
Это все равно, что видеть струи воды, исходящие из душевой воронки, сквозь струю воды, бьющей вам в лицо.
В статье, которая будет опубликована в журнале Nature, группа ученых под руководством Стюарта Д. Бейла, профессора физики Калифорнийского университета в Беркли, и Джеймса Дрейка из Университета Мэриленд-Колледж-Парк, сообщается, что PSP должен обнаружить потоки высокоэнергетических частиц, которые совпадают с потоками супергрануляции внутри корональных дыр, что свидетельствует о том, что это регионы, где возникает так называемый быстрый солнечный ветер.
Корональные дыры — это области, где линии магнитного поля выходят из поверхности, не поворачиваясь назад внутрь, образуя открытые линии поля, которые расширяются наружу и заполняют большую часть пространства вокруг Солнца. Эти дыры обычно находятся на полюсах в периоды солнечной тишины, поэтому быстрый солнечный ветер, создаваемый ими, не ударяет на Землю. Но когда Солнце становится активным каждые 11 лет, поскольку его магнитное поле меняется, эти дыры появляются по всей поверхности, создавая вспышки солнечного ветра, направленные прямо на Землю.
Понимание того, как и где начинается солнечный ветер, поможет предсказать солнечные бури, которые, создавая на Земле прекрасные полярные сияния, могут нанести вред спутникам и электрической сети.
Исходя из анализа команды, корональные дыры похожи на душевые лейки, с примерно равномерно расположенными струями, выходящими из ярких пятен, где линии магнитного поля проникают в поверхность Солнца и выходят из нее. Ученые утверждают, что когда противоположно направленные магнитные поля проходят друг через друга в этих воронках, которые могут иметь 18 000 миль в поперечнике, поля часто разрываются и снова соединяются, выбрасывая заряженные частицы из Солнца.
Грунтуясь на наличии частиц чрезвычайно высокой энергии, которые обнаружила PSP — частиц, двигающихся в 10-100 раз быстрее, чем в среднем солнечный ветер, исследователи пришли к выводу, что ветер может быть создан только с помощью этого процесса, который называется магнитным пересоединением PSP был запущен в 2018 году, главным образом, для решения двух противоречивых объяснений происхождения частиц высокой энергии, составляющих солнечный ветер: магнитное пересоединение или ускорение плазмой или волнами Альвена.
Воронковые структуры, вероятно, соответствуют ярким струям, которые можно увидеть с Земли внутри корональных дыр, как недавно сообщил Нур Рауафи, соавтор исследования и ученый проекта Parker Solar Probe из Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса. APL спроектировал, построил, управляет и эксплуатирует космический корабль.
Погружается в солнце
К тому времени, когда солнечный ветер достигает Земли, на расстоянии 93 миллиона миль от Солнца, он превращается в однородный турбулентный поток магнитных полей, переплетенных с заряженными частицами, которые взаимодействуют с собственным магнитным полем Земли и сбрасывают электрическую энергию в верхние слои. . Это возбуждает атомы, создавая красочные полярные сияния на полюсах, но имеет эффекты, проникающие в атмосферу Земли. Прогнозирование сильнейших ветров, называемых солнечными бурями, и их околоземные последствия являются одной из миссий программы NASA «Жить со звездой».
Зонд Parker Solar Probe был разработан, чтобы определить, как выглядит этот турбулентный ветер, где он генерируется у поверхности солнца или фотосферы, и как ускоряются заряженные частицы ветра — протоны, электроны и более тяжелые ионы, прежде всего гелия гелия, ускоренные настолько, чтобы избежать воздействия солнечной гравитации.
Для этого PSP должна была подойти ближе чем на 25-30 солнечных радиусов, то есть ближе 13 миллионов миль.
