Ветер, который дует у поверхности Солнца, теперь был прослежен до его источника дерзким солнечным зондом, соперничающим в своей дерзости с Икаром Японского космического агентства.
В ноябре 2021 года Parker Solar Probe проплыл на расстоянии 8,5 миллионов километров от Солнца, что позволило ему обнаружить тонкую структуру солнечного ветра, когда он выбрасывал тонны заряженных частиц в Солнечную систему через дыру в солнечной короне или атмосфере. .
Читать далее:
Выяснение солнечного ветра
Показания зонда дают нам более подробное представление о том, как генерируется быстрый солнечный ветер, предполагая, что особый тип магнитного пересоединения является движущей силой этой мощной силы природы, по словам группы физиков во главе со Стюартом Бейлом из Калифорнийского университета. Беркли и Джеймс Дрейк из Мэрилендского университета в Колледж-Парке.
Ветры несут много информации от Солнца на Землю, поэтому понимание механизма солнечного ветра важно по практическим причинам на Земле. Это повлияет на нашу способность понять, как Солнце высвобождает энергию и вызывает геомагнитные бури, представляющие угрозу для наших коммуникационных сетей.
Джеймс Дрейк из Университета Мэриленда, Колледж-Парк
Корональные дыры выглядят немного тревожно, но это обычное солнечное явление. Солнце представляет собой магнитный беспорядок, как вы можете видеть на видео ниже, и многие изменения в его магнитном поле проявляются в виде явлений в короне.
Корональная дыра возникает, когда вместо образования замкнутых петель силовые линии магнитного поля открываются и расширяются наружу.
Результатом является более холодное и менее плотное пятно плазмы в короне. Вы не сможете увидеть его, просто глядя на Солнце (конечно, вы не можете смотреть на Солнце без защиты глаз), но оно будет казаться намного темнее в экстремальных ультрафиолетовых длинах волн.
- Из этих областей возникают мощные солнечные ветры. Освобожденные от обычных магнитных полей, эти ветры дуют в пространстве со скоростью около 800 километров в секунду, что в два раза превышает скорость среднего солнечного ветра;
- Он сдувает заряженные частицы в Солнечную систему; здесь, на Земле, они могут взаимодействовать с нашими верхними слоями атмосферы, создавая впечатляющие полярные сияния и мешая работе спутников и радиосвязи;
- В течение 11-летнего цикла активности Солнца корональные дыры могут появиться в любое время. Когда Солнце находится в точке минимальной активности или солнечного минимума, они имеют тенденцию висеть на полюсах;
- Но во время солнечного максимума, когда магнитные полюса Солнца меняются местами, а затем активность снижается, корональные дыры становятся более многочисленными и кажутся красивыми на всех широтах, а более быстрые солнечные ветры устремляются в нашу сторону.
Когда в ноябре 2021 года космический корабль «Паркер» максимально приблизился к Солнцу, одна из этих корональных дыр была случайно расположена так, чтобы космический корабль мог собрать самые близкие наблюдения одной из этих областей, которые когда-либо были получены.
Полученные данные показали, по словам команды, что корональная дыра немного похожа на душ. Примерно равномерно расположенные джеты появляются из мест, где силовые линии магнитного поля «воронкообразны» внутрь и наружу поверхности Солнца.
Фотосфера покрыта конвекционными ячейками, как в котле с кипящей водой, а более крупномасштабное конвекционное течение называется супергрануляцией. Там, где эти супергрануляционные клетки встречаются и опускаются, они затягивают магнитное поле на своем пути в своего рода нисходящую воронку. Магнитное поле там становится очень интенсивным, потому что оно просто захвачено. Это похоже на то, как оболочка магнитного поля уходит в канализацию. И пространственное разделение этих маленьких стоков, этих воронок — это то, что мы видим сейчас с данными солнечного зонда.
Стюарт Бэйл из Калифорнийского университета в Беркли
В сложных магнитных точках на Солнце все может стать немного диким. Линии магнитного поля запутываются, ломаются и снова соединяются. Это магнитное воссоединение представляет собой бурный процесс, который высвобождает много энергии.
Одним из возможных способов генерации солнечного ветра является повторное соединение открытых и закрытых магнитных полей в процессе, называемом взаимообменом.
Другим возможным объяснением является ускорение частиц электромагнитными волнами в корональных дырах, называемыми альфвеновскими волнами, генерируемыми взаимодействием между конвективными потоками и магнитными полями.
Исследователи обнаружили, что Паркер зафиксировал движение частиц с невероятно высокой скоростью, в 10-100 раз превышающей скорость среднего солнечного ветра.
Это, говорят они, больше согласуется с взаимообменом, чем с ускорением альфвеновских волн и другими недавними открытиями, основанными на данных Паркера.
Главный вывод заключается в том, что именно магнитное пересоединение внутри этих воронкообразных структур обеспечивает источник энергии для быстрого солнечного ветра. Он не просто исходит отовсюду в коронарных отверстиях, он субструктурирован внутри корональных отверстий для этих супергрануляционных клеток. Это происходит от этих маленьких сгустков магнитной энергии, связанных с конвекционными потоками. Мы думаем, что наши результаты являются убедительным доказательством того, что это происходит благодаря пересоединению.
Выводы были опубликованы в Природа.
По информации от Science Alert