Зонд Solar Orbiter знайшов джерело «повільного» сонячного вітру

Космічний зонд Solar Orbiter відшукав джерело так званого «повільного» сонячного вітру — потоку заряджених частинок з Сонця, що відрізняється низькою швидкістю. Виявилося, «повільний» вітер зароджується не там, де і «швидкий», а в особливих регіонах Сонця, де зустрічаються області атмосфери із різними магнітними властивостями. Відкриття Solar Orbiter допоможе геліофізикам краще зрозуміти, як від різних умов на Сонці змінюється сонячний вітер, що впливає на роботу космічних апаратів і космічну погоду у Сонячній системі. Про відкриття вчені повідомили у Nature Astronomy.

ESA

ESA

Чому шукали джерело «повільного» вітру?

Попри те, що сонячний вітер геліофізики досліджують вже не одне десятиліття, дотепер багато деталей про це явище лишаються маловідомими. Зокрема лишалося незрозумілим, чому деякі сонячні вітри «повільні», тобто мають меншу як 500 кілометрів на секунду швидкість, а деякі, навпаки, «швидкі» — розганяються до 800 кілометрів на секунду.

Аби зрозуміти, які механізми на Сонці здатні впливати на швидкість сонячного вітру, астрономи мали б спостерігати одночасно і за потоками частинок, і за поверхнею Сонця. Зібрати ці дані вдалося завдяки Solar Orbiter, що отримав їх під час наближення до Сонця на відстань у всього 49 мільйонів кілометрів.

Що саме виявив Solar Orbiter?

Для дослідження науковці об'єднали знімки поверхні Сонця, які зробив Solar Orbiter, із даними його інструментів, які вимірювали потік частинок у сонячному вітрі. Так вони відстежили, як «повільні» потоки покидають Сонце та починають свій шлях у геліосферу — гігантську бульбашку навколо Сонця та планет, який захищає нашу Сонячну систему від міжзоряного випромінювання. Щоб виявити, з якої саме області Сонця «повіяв» сонячний вітер, вчені проаналізували концентрацію у ньому важких іонів, яка змінюється залежно від регіону сонячної атмосфери.

Аналіз показав, що «повільний» сонячний вітер походить з місця, де зустрічаються закрита й відкрита сонячна корона. Відкрита корона належить до області, де магнітні лінії поля закріплені на Сонці лише з одного кінця і простягаються в космос з іншого — це створює «автостраду» для сонячного матеріалу, запускаючи «швидкі» сонячні вітри. Натомість у закритій короні магнітні лінії поля замкнуті, тобто з'єднані з поверхнею Сонця з обох кінців, що не випускає сонячні частинки.

При зустрічі закритої корони з відкритою, у закритій магнітні лінії можуть тимчасово роз'єднатися, запустивши сонячний вітер. Утім, оскільки це відбувається тимчасово, виникають лише короткочасні й малопотужні витоки сонячних частинок, які не встигають набрати високу швидкість, формуючи «повільний» сонячний вітер.

Як згодяться нові результати?

Науковці сподіваються, що їхнє відкриття допоможе краще зрозуміти особливості сонячної активності і її вплив на космічну погоду. Це потрібно для безпечного функціонування астронавтів, супутників та космічних апаратів на орбіті Землі, оскільки сонячний вітер не лише причетний до появи полярних сяйв на планетах і заносить воду на Місяць, а й часто спричиняє збої у роботі космічних апаратів, які потрапили під його вплив.

  • Жодна планета не може уникнути впливу сонячного вітру, але нещодавно вчені застали, як він зник на Марсі. Виявилося, це сталося через рідкісну взаємодію хвиль сонячного вітру, що на короткий час майже повністю позбавила Марс від їхнього тиску.