С момента первых прямых наблюдений солнечного ветра в 1959 году астрономы пытались выяснить, что приводит в действие этот плазменный поток. Теперь ученые, использующие космический корабль ЕКА/НАСА Solar Orbiter, думают, что у них есть ответ: крошечные вспышки, называемые «пиковспышками». Они вспыхивают из короны со скоростью 100 километров в секунду.
Открытие стало результатом детальных исследований корональной дыры на южном полюсе Солнца в крайнем ультрафиолете. Наблюдения выявили набор недолговечных, слабых особенностей, связанных с крошечными струями плазмы, выброшенными из Солнца. «Мы смогли обнаружить эти крошечные струи только благодаря беспрецедентным изображениям с высоким разрешением и высокой частотой кадров, созданным EUI», — сказал Лакшми Прадип Читта из Института Макса Планка по исследованию солнечной системы, Германия. В статье, описывающей наблюдения, Читта и его коллеги излагают наблюдения и выводы.
Создание солнечного ветра
Солнечный ветер ответственен за ряд явлений в Солнечной системе. Оно влияет на магнитные поля вокруг различных миров, включая Землю, и играет роль в таких явлениях космической погоды, как полярные сияния. Это также влияет на кометы, формируя их плазменные хвосты, когда эти ледяные тела вращаются вокруг Солнца.
Хотя этот ветер является фундаментальной особенностью Солнца, у физиков Солнца не всегда было четкое объяснение того, что его порождает. Они уже давно знают, что это в основном связано с корональными дырами. Это магнитные структуры в короне, которые выглядят как темные области на поверхности Солнца. По сути, это места в солнечной атмосфере, где магнитное поле не падает обратно на Солнце. Скорее, их силовые линии магнитного поля простираются от Солнца и через Солнечную систему. Естественно, плазма может течь вдоль этих «линий выхода», и это то, что представляет собой солнечный ветер: выход плазмы из Солнца. Но остается большой вопрос: что его запускает в первую очередь?
Корональные дыры могут появиться практически где угодно на Солнце, хотя довольно часто они встречаются вокруг полярных регионов. Они кажутся более распространенными и длятся дольше во время спокойной части солнечного цикла (солнечного минимума). Однако они также появляются во время солнечного максимума.
Джеты и солнечный ветер
Идея о струях и вспышках Солнца не нова, и физики Солнца наблюдают целый ряд таких явлений. Самыми крупными являются корональные выбросы массы. Они переносят огромное количество энергетических частиц в космос. Есть также события, называемые солнечными вспышками X-класса. Далее идут солнечные нановспышки. Они менее энергичны, но все же влиятельны. У них примерно в миллиард раз меньше энергии, чем у огромных солнечных вспышек, но они происходят почти постоянно. Они вполне могут быть ответственны за нагрев короны до невероятно высоких температур в 2 миллиона градусов.
Пиковспышки несут меньшую мощность, чем нановспышки. Эти крошечные струи, обнаруженные Solar Orbiter, показывают примерно в тысячу раз меньше энергии, чем нановспышка. Тем не менее, они, кажется, наносят мощный удар. Большая часть их энергии направляется на выброс плазмы от Солнца. Это способствует почти постоянному потоку солнечного ветра. Они настолько вездесущи, что, вероятно, выбрасывают большую часть солнечного ветра, чем ожидалось.
Об этом процессе еще многое предстоит узнать, но продолжающиеся исследования Solar Orbiter должны помочь объяснить этот механизм дальше. «Одним из результатов здесь является то, что в значительной степени этот поток на самом деле не является однородным. Повсеместное распространение струй позволяет предположить, что солнечный ветер из корональных дыр может возникать как весьма прерывистый поток», — сказал Андрей Жуков из Королевской обсерватории Бельгии. , соавтор этой работы, который руководил кампанией наблюдений Solar Orbiter.
Следующие шаги
Solar Orbiter еще не закончил измерения этих постоянных небольших выбросов. На самом деле в данный момент он вращается вокруг Солнца в экваториальных регионах. В конечном итоге его орбита охватит полярные районы. К счастью, это изменение орбиты также поможет космическому кораблю изучить изменения на Солнце по мере развития текущего солнечного цикла. Это означает, что он сможет изучать эти крошечные структуры в корональных дырах, которые появляются на разных солнечных широтах.
Для дополнительной информации
Solar Orbiter обнаружил крошечные джеты, которые могут питать солнечный ветер
Пиковспышки питают солнечный ветер, выходящий из корональной дыры на Солнце
статья arXiv
Веб-страница солнечного орбитального корабля
