Ученые NASA объяснили как возникает солнечный ветер

Ученые из миссии NASA Parker Solar Probe собрали важные новые данные о происхождении солнечного ветра — непрерывного потока заряженных частиц, испускаемых Солнцем. Наблюдения показывают, что солнечный ветер в значительной степени вызывает множество небольших струй в верхних слоях атмосферы Солнца.

Это открытие помогло ученым приблизиться к решению 60-летней загадки: что же нагревает и ускоряет солнечный ветер

Ученые из миссии NASA Parker Solar Probe и других космических и наземных обсерваторий показали, что солнечный ветер в значительной степени создают небольшие «струи» в основании солнечной короны — верхних слоях атмосферы Солнца. Это открытие помогает ученым лучше понять 60-летнюю загадку того, что нагревает и ускоряет солнечный ветер.

Нур Рауафи, руководитель исследования и ученый проекта Parker Solar Probe говорит: «Мы увидели, как поток солнечного ветра возникает из струй плазмы в миллионы градусов по всему основанию короны». 

Комментарий к видео NASA. В центре мы видим Солнце и завихрения на его поверхности. Потоки золотых солнечных частиц вырываются из звезды в космос.

Состоящий из электронов, протонов и более тяжелых ионов солнечный ветер проходит через Солнечную систему со скоростью примерно 1 миллион км в час. Когда солнечный ветер взаимодействует с магнитным полем Земли, он создает и красивейшие полярные сияния, и сбои в работе систем GPS и связи. Солнечный ветер и звездные ветры в других планетных системах также могут влиять на состав и эволюцию планетарных атмосфер и даже на обитаемость планет.

Один хлопок и продолжительные аплодисменты

Струи отчетливо видны по всей окружности Солнца на снимка.
NASA
На снимке Parker Solar Probe видны небольшие струи в основании солнечной короны. Наблюдения проводились в течение примерно 10 часов 28 апреля 2021 года.

На Земле солнечный ветер обычно представляет собой постоянный бриз. Поэтому ученые искали устойчивый источник на Солнце, который мог бы постоянно порождать солнечный ветер. Однако новые результаты показывают, что солнечный ветер может в значительной степени порождаться отдельными струями, которые периодически извергаются в нижнюю часть короны. Хотя каждая струя относительно мала — всего несколько сотен километров в длину — их совокупной энергии и массы может быть достаточно для создания солнечного ветра.

«Этот результат означает, что практически весь солнечный ветер высвобождается дискретно, небольшими порциями, становясь устойчивым потоком, во многом таким же образом, как отдельные звуки аплодисментов в аудитории превращаются в непрерывную овацию», — сказал соавтор работы Крейг ДеФорест. 

Струи присутствуют в нижних слоях солнечной атмосферы по всей поверхности звезды. Это делает их надежным источником постоянного солнечного ветра, в отличие от других явлений, которые усиливаются и ослабевают с 11-летним циклом солнечной активности, таких как солнечные вспышки и выбросы корональной массы.

Подтверждение теории Юджина Паркера

Солнечный ветер был теоретически описан в конце 1950-х годов выдающимся исследователем Солнца астрономом Юджином Паркером, в честь которого и назван зонд Parker. В 1988 году Паркер предположил, что корону можно нагреть за счет «нановспышек», небольших взрывов в солнечной атмосфере.  

«Струи, которые мы наблюдали, в некотором смысле являются тем, что Юджин Паркер «вычислил» более трех десятилетий назад», — сказал Рауафи. — «Я убежден, что мы на правильном пути к пониманию солнечного ветра и коронального нагрева».