Что мы только что узнали о Солнце от самого быстрого космического корабля

Что мы только что узнали о Солнце от самого быстрого космического корабля

Зонд Паркер Солар поцеловал солнце, и теперь он расскажет нам обо всем.

Всего за один короткий год первоначальные наблюдения зонда уже раскрыли многолетние загадки о нашей домашней звезде. Исследование выявило формирование и структуру солнечных ветров, связь между выбросами корональной массы и заряженными частицами, а также форму закручивающего магнитного поля Солнца.

Зонд, запущенный в августе 2018 года, с тех пор пролетел в два раза ближе к Солнцу, чем любой предыдущий космический корабль в истории, и также побил рекорд скорости космического корабля. (Это самый быстрый из всех.)

«Это первый случай, когда мы смогли запустить космический корабль в атмосферу звезды, и это само по себе для меня просто потрясающе», — говорит Никола Фокс, директор отдела гелиофизики в Управлении научных миссий в Штаб-квартира НАСА в Вашингтоне.

Зонд оснащен набором высокотехнологичных инструментов, специально разработанных для того, чтобы противостоять блистерному воздействию солнечных лучей.

Прибор FIELDS состоит из пяти антенн и отслеживает электрические и магнитные поля солнца. WISPR размером с обувную коробку — единственный сканер зонда, делающий снимки солнечной короны и любые выбросы солнечной массы, которые она получает. Команда SWEAP, состоящая из четырех приборов, считает частицы, выброшенные в космос, чтобы лучше понять их влияние на Солнечную систему. Наконец, ISOIS состоит из дополнительных инструментов, которые измеряют энергии различных частиц.

Сюрпризы верхом на солнечных ветрах

Цель миссии состоит в том, чтобы «понять источники и структуру солнечного ветра вблизи от солнца», — сказал физик Стюарт Бэйл из Калифорнийского университета в Беркли на пресс-конференции. «То, что сделал Parker Solar, сделало нас ближе, чем когда-либо, к Солнцу, и теперь мы действительно можем видеть много структур, и мы можем видеть в этом случае, мы можем ясно видеть источник ветра».

Данные Паркера показали удивительный источник солнечного ветра нашего солнца. «Мы видим, что солнечный ветер медленный, он сильно намагничен и выходит из очень маленькой корональной дыры на экваторе», — сказал Бэйл. «Это на более низких высотах, чем мы изначально ожидали».

Ранее ученые были свидетелями того, как солнечные ветры вылетали из корональных дыр возле полюсов Солнца, но это первый раз, когда они наблюдали активность в более низких широтах.

Инструменты также проливают свет на структуру солнечных ветров. «Мы видим, что солнечный ветер очень бурный», — сказал Бэйл. «Да, есть радиальный поток наружу, но помимо этого, есть огромные магнитные структуры и волны».

Зонд также столкнулся с сильными намагниченными обманными магнитными волнами, называемыми обратными переключателями, которые за несколько секунд увеличили скорость солнечного ветра более чем на 300 000 миль в час.

«Эти волны настолько сильны, что фактически отражают направление солнечного поля», — сказал на пресс-конференции специалист по климату и астрофизик Джастин Каспер из Мичиганского университета. «Это очень большие и энергичные события», — сказал Каспер, главный исследователь, который наблюдает за серией инструментов SWEAP.

Паркер встретил около 1000 таких сильных волнений. Исследователи полагают, что они могут дать представление о том, как энергия солнца передается и нагревает окружающую атмосферу. «Теперь мы можем взглянуть на поверхность солнца и выяснить, что запускает [эти волны] в космос», — сказал Каспер.

Наконец, данные Паркера показали, что солнечные ветры достигают сверхвысоких скоростей. По мере того, как солнечные ветры перемещаются все дальше и дальше от поверхности Солнца, они набирают силу. «К нашему удивлению, когда мы приблизились к солнцу, мы обнаружили большое и растущее вращение ветра вокруг солнца», — сказал Каспер на пресс-конференции. Паркер обнаружил вращательный поток вокруг Солнца в 15-20 раз больше, чем предсказывали предыдущие модели.

Скорость, с которой вращаются эти ветры, может определять скорость, с которой вращается само солнце.

«Вращение этого ветра является основным способом, которым наше Солнце и другие звезды теряют момент импульса и вращаются со временем», — сказал Каспер. Кроме того, отслеживание вращательного потока солнечных ветров может помочь ученым лучше предсказать, когда могут произойти выбросы корональной массы — или гигантские извержения солнечного материала, извергаемые солнечной короной.

Это одна из самых важных причин, почему мы изучаем солнце. Эти массивные всплески солнечного материала бросаются к Земле с угрожающей скоростью, отключая связь, защитные спутники и другое оборудование по прибытии. Эти выбросы корональной массы также переправляют частицы, которые могут нанести вред космонавтам вне защитного электромагнитного поля Земли.

Своеобразные частицы

Выбросы корональной массы также ускоряют потоки энергичных частиц, которые состоят из сверхбыстрых протонов, электронов и ионов, и могут аналогичным образом подвергать опасности оборудование и персонал, не защищенный магнитосферой Земли. Энергичные частицы намного быстрее солнечного ветра, но наносят аналогичный урон.

«Это очень высокая энергия, очень быстрые и маленькие частицы, которые действительно важны для освоения космоса», — сказал на пресс-конференции астрофизик Дейв Маккомас из Принстонского университета, который наблюдает за расследованием ISIOS. «Мы можем начать распутывать, как они получают энергию на этих высоких уровнях, и мы также начинаем понимать, как они переносятся из того места, где они получают энергию от солнечного ветра.

Всплески этих частиц могут действовать как предвестник событий выброса корональной массы. Прямо перед тем, как Паркер стал свидетелем выброса корональной массы, он уловил всплеск энергичных частиц «очень маленькой и низкой энергии». «Мы видели это почти за день до выброса корональной массы», — сказал МакКомас.

До сих пор Паркер был свидетелем многих событий, когда энергетические частицы выбрасывались с Солнца. «Кажется, что существует спектр или континуум событий, связанных с частицами», — сказал МакКомас. «Они становятся все меньше, меньше и меньше, и мы можем видеть только потому, что мы очень близко к солнцу. Они полностью смываются, когда вы приближаетесь к орбите Земли.

Оцените статью
Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.