Учёные выяснили происхождение загадочного S-образного изгиба солнечного ветра при помощи космического аппарата Solar Orbiter
В 2022 году зонд, наблюдающий за Солнцем, пролетел сквозь S-образный поток заряженных частиц, вырывающийся из звезды. Такие необычные изгибы, известные как магнитные свитчбэки, помогают лучше понять, что питает опасные солнечные бури. Однако их происхождение оставалось неизвестным.
Теперь аппарат Solar Orbiter определил источник потока, изучив "отпечатки" составляющих его частиц. Результаты опубликованы в журнале Nature Astronomy. Учёные проследили свитчбэк до поверхности Солнца и в беспрецедентных подробностях показали, как работает магнитное поле звезды.
Магнитное поле Солнца относится к важнейшим и при этом малопонятным силам, формирующим Солнечную систему. Оно участвует в возникновении солнечных вспышек, запускает в космос гигантские выбросы плазмы и влияет на потоки заряженных частиц, уходящих от звезды. По пути через Солнечную систему такие потоки могут скручиваться, обрываться или загибаться назад.
Магнитный свитчбэк представляет собой резкий изгиб магнитного поля. Из-за него поле на время словно складывается вдвое, пока движется в космосе вместе с солнечным ветром. Solar Orbiter, наблюдая за звездой с близкого расстояния, зафиксировал один из таких изгибов.
Наблюдения впервые напрямую подтвердили, что свитчбэк имеет форму буквы S. Раньше этого никто не видел. Затем команда исследователей использовала прибор Solar Orbiter под названием "Анализатор солнечного ветра" (SWA), чтобы взять пробы плазмы внутри изгиба.
В свитчбэке обнаружили смесь заряженных частиц кислорода и углерода. Это означало, что частицы сформировались в горячих петлях магнитного поля на поверхности Солнца. Джесси Коберн, исследователь Национального центра научных исследований Франции и ведущий автор статьи, пояснил:
Есть две основные конкурирующие теории о том, как формируется свитчбэк и, соответственно, солнечный ветер. Именно такой набор частиц, который зафиксировал Solar Orbiter, служит неопровержимым доказательством процесса, известного как "обменное пересоединение".
Этот процесс происходит, когда взаимодействуют участки Солнца с разными магнитными свойствами. Магнитные линии сгущаются, разрываются и соединяются по-новому. В результате плазма, прежде запертая в петле, вырывается в космос.
Кроме того, результаты проливают свет на магнитное поле Солнца, главный источник солнечных бурь. Даниэль Мюллер, научный сотрудник Европейского космического агентства по миссии Solar Orbiter, отметил:
Наша жизнь, на Земле и в космосе, тесно связана с тем, что происходит на нашей звезде. Солнечный ветер связывает Землю с Солнцем, и понимание его динамики имеет ключевое значение для защиты нашей планеты от экстремальной космической погоды. Чем больше мы знаем, тем лучше можем подготовиться к солнечным бурям и защитить космическую инфраструктуру и технологии.
Чтобы найти источник свитчбэка на поверхности Солнца, авторы исследования создали специальную модель. Работа показала, что атмосфера звезды оставляет свою "подпись" на частицах солнечного ветра. Это даёт учёным возможный способ читать историю заряженных частиц.
- Прошлогодняя супербуря на Солнце сбила GPS на 10 метров и могла отправить беспилотники в кювет
- Скрытый солнечный выброс раскрыли по данным 17 аппаратов – обычные прогнозы космической погоды его не заметили
- Солнце 19 дней подряд излучало загадочный радиосигнал – это абсолютный рекорд за историю наблюдений
Об авторе
