Космическият апарат, който навлезе в атмосферата на Слънцето, разкри вероятния източник на мощните взривове от плазма в бързите слънчеви ветрове.
Далеч от Слънцето слънчевият вятър представлява облак турбулентна плазма. Но когато сондата Parker Solar Probe на НАСА се потопи на около 8 милиона километра от повърхността на Слънцето, тя открива тесни плазмени потоци. Изглежда, че потоците се направляват от магнитни полета, проследяващи пътя до две относително хладни области от слънчевата атмосфера, известни като коронални дупки, съобщават наскоро изследователи в Nature.
Слънчевият вятър - постоянният поток от заредени частици, изтичащ от Слънцето - има две различни скорости, наречени "бавна" и "бърза". Досега не беше ясно какво ускорява бързия слънчев вятър. Плазмата в по-голямата част от слънчевия вятър се състои от протони, електрони и ядра на атоми, които се движат със скорост стотици километри в секунда. Но плазмата от зоната над короналните дупки може да се движи повече от 10 пъти по-бързо.
Бързите плазмени потоци са свързани със събития, известни като "превключване" (switchbacks), при които части от магнитните полета в близост до Слънцето променят посоката си. Превключванията могат да се получат, когато примките на магнитното поле в близост до повърхността на Слънцето се свържат с дълги полеви линии, простиращи се далеч от Слънцето. Повторното свързване води до остър обратен завой, който изхвърля плазмата по пътя ѝ в космоса, докато завоят се изправя.
Слънчевата сонда Паркър наблюдава превключвания - пътуващи смущения в слънчевия вятър, които карат магнитното поле да се огъва обратно към себе си.. Кредит: NASA's Goddard Space Flight Center/Conceptual Image Lab/Adriana Manrique Gutierrez
Изследователите предполагат, че потоците с по-висока енергия са резултат от новосвързани линии на полето с рязко прегънати обратни връзки, докато потоците с по-ниска енергия идват от линии на полето с по-стари прегъвания, които са станали по-изгладени.
Макар доказателствата, че бързият слънчев вятър се дължи на магнитни повторни свързвания, са убедителни, те все още са косвени, отбелязва астрофизикът Стюарт Бейл (Stuart Bale) от Калифорнийския университет в Бъркли. "Нашите резултати предполагат, че слънчевият вятър може да бъде ускорен до високи скорости много близо до Слънцето", разказва Бейл. "Това е малко по-различно [от] стандартния сценарий за енергизиране на вятъра", при който ускорението се осъществява по-далеч от Слънцето.
Овладяването на процеси като произхода на бързия слънчев вятър е важно по практически причини, коментира Бейл. "Също така смятаме, че магнитното повторно свързване е отговорно за слънчевите изригвания и участва в освобождаването на изхвърляния на коронална маса, които имат голямо влияние върху космическото време." Слънчевите изригвания и космическото време, което те създават, водят до смущения в електрическата мрежа на Земята и прекъсване на радиокомуникациите, като могат да застрашат и астронавтите.
Илюстрация на слънчевата сонда Паркър, летяща през обратнo превключване в слънчевия вятър. Кредит: NASA's Goddard Space Flight Center/Conceptual Image Lab/Adriana Manrique Gutierrez
Откритията са също така важен ориентир в трайната загадка защо атмосферата на Слънцето е с милиони градуси по Целзий по-гореща от повърхността му, казва астрофизикът Гари Занк (Gary Zank), който не е участвал в изследването. "Но те не идентифицират механизма на нагряване."
Наблюденията определят значението на магнитното повторно свързване в близост до Слънцето, коментира Занк от Университета на Алабама в Хънтсвил. "Следващата стъпка е да се свърже това с разсейването на магнитната енергия при определяне на действителния процес на нагряване."
Друг интересен аспект на изследването е как структурата на слънчевата повърхност изглежда се отпечатва върху слънчевия вятър в близост до Слънцето въпреки наличието на турбулентност, разказва Амитава Бхатачарджи (Amitava Bhattacharjee), астрофизик от Принстънския университет, който не е участвал в изследването. Други изследователи са предполагали, че това може да се случи, посочва Бхатачарджи, но в новото изследване "експерименталните и симулационните доказателства са по-убедителни".
Все по-близките срещи на "Паркър" със Слънцето биха могли да потвърдят по-категорично източника на бързия слънчев вятър. Бъдещите преминавания ще се осъществят, когато Слънцето навлезе във фаза с нарастващ брой слънчеви петна и повече слънчев вятър, по пътя към пика на слънчевата активност около юли 2025 г. "С навлизането в слънчевия максимум", казва Бейл, "очакваме сериозни изненади."
Справка: S.D. Bale et al. Interchange reconnection as the source of the fast solar wind within coronal holes. Nature. Published online June 7, 2023. doi: 10.1038/s41586-023-05955-3.
Източник: The Parker Solar Probe may have spotted the origin of high-speed solar winds, Science News
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари