Крошечные струйки вещества вырываются со скоростью 100 км/с: тайна солнечного ветра, возможно, раскрыта

Ученые расшифровали загадочное явление, которое долгое время вызывало разногласия среди специалистов - ключевую характеристику солнечной активности. Космический аппарат Solar Orbiter, созданный совместно Европейским космическим агентством (ЕКА) и НАСА, обнаружил серию крайне небольших выбросов вещества, происходящих из атмосферы Солнца. Каждый из этих выбросов имеет длительность от 20 до 100 секунд и скорость движения плазмы (вещества, находящегося в ионизированном состоянии и состоящего из перегретых заряженных частиц) достигает 100 километров в секунду. По всей видимости, эти небольшие струйки могут являться источником солнечного ветра, который долгое время оставался загадкой.

Связь с короной Солнца

Внешняя атмосфера Солнца, известная как корона, непрерывно выбрасывает поток плазмы, известный как солнечный ветер, скорость которого может достигать 447 километров в секунду. Этот поток плазмы распространяется вдоль линий солнечного магнитного поля и простирается за пределы орбиты Плутона, входя в межзвездное пространство. Взаимодействие солнечного ветра и солнечного магнитного поля создает огромный "пузырь" в окружающей межзвездной среде, который называется гелиосферой.

Влияние на природу Земли

Воздействие солнечного ветра на природу Земли также несет важные последствия. Изменения в солнечном ветре могут вызывать различные космические явления, воздействующие на нашу планету. Например, в определенных условиях он может взаимодействовать с магнитным полем Земли, что приводит к образованию полярных сияний.

Самые высокоскоростные потоки солнечного ветра могут вызывать геомагнитные бури, которые способны нарушать работу навигационных систем, создавать индуцированные токи в электросетях и трубопроводах, а также вызывать другие негативные последствия. Углубленное понимание природы солнечного ветра играет ключевую роль в объяснении явлений космической погоды.

Исследования с Solar Orbiter

Недавние исследования, проведенные с использованием данных от космического аппарата Solar Orbiter, раскрывают, что корональные дыры Солнца играют ключевую роль в создании солнечного ветра. Эти дыры - места, где магнитное поле Солнца выбрасывается в пространство, а крошечные струйки, обнаруженные в исследованиях, являются механизмом выброса плазмы, которая впоследствии формирует солнечный ветер по мере удаления от Солнца.

Это исследование также вызывает сомнение в ранее принятых представлениях о быстром солнечном ветре, исходящем из коронарных дыр, как о стабильном и равномерном потоке. Ученые выявили, что этот вид солнечного ветра, на самом деле, обладает неустойчивым и периодическим характером.

Изменчивость ветра

Это исследование раскрывает, что даже среди быстрого солнечного ветра происходит гораздо больше изменений, чем ранее полагали. Маленькие струйки, обнаруженные исследователями, имеют сравнительно невысокий энергетический вклад в общую активность Солнца.

Важно отметить, что самые мощные явления в короне Солнца, такие как солнечные вспышки X-класса, создают энергию, превосходящую энергию нановспышек в миллиарды раз. В этом контексте, крошечные струйки обладают энергией, меньшей на тысячу раз по сравнению с нановспышками.

Однако последние наблюдения позволили ученым определить, что именно эти крошечные струйки составляют существенную часть выбрасываемого материала, следы которого можно обнаружить в солнечном ветре. Это считается важным этапом исследования, так как оно позволяет обнаружить на поверхности нашей ближайшей звезды что-то, что, без сомнения, связано с образованием солнечного ветра.

Главный исследователь системы построения изображений в глубоком ультрафиолете (EUI) из Королевской обсерватории Бельгии, Дэвид Бергманс, подчеркнул этот момент в своих комментариях. Тем не менее, существует вероятность, что существуют и другие, менее заметные и часто происходящие события, которые могут оказать влияние на формирование солнечного ветра. Дальнейшие исследования могут пролить свет на этот вопрос.

Дополнительные исследования

В настоящее время зонд Solar Orbiter находится в орбите вблизи экватора Солнца. Это означает, что наблюдения крошечных струек на южном полюсе возможны только в профиль, что затрудняет изучение некоторых их характеристик. Тем не менее, по мере продвижения миссии, орбита Solar Orbiter будет постепенно приближаться к неисследованным полярным регионам Солнца. Через несколько лет эти струйки будут видны с точки зрения, недоступной для других телескопов и обсерваторий, что значительно обогатит наши знания.

Ученые подчеркивают важность последних данных, включая наблюдения с Solar Orbiter, для изучения космической погоды. Эксперименты, проведенные зондом Solar Orbiter, позволили измерить изменения в солнечном ветре на разных расстояниях между Солнцем и Землей. Это будет ценно для научных исследований и разработки более точных компьютерных моделей для прогнозирования солнечного ветра и космических условий, влияющих на нашу планету на основе данных о Солнце.