Solar Orbiter від ESA розкриває загадку сонячного вітру

Нова місія Solar Orbiter від ESA в поєднанні з даними космічного апарата NASA Parker Solar Probe надає переконливі докази, які допомагають зрозуміти процес нагрівання та прискорення сонячного вітру. Вчені довго не могли пояснити, звідки береться енергія, що прискорює цей потік заряджених частинок. Тепер з’ясувалося, що значну роль у цьому процесі відіграють великі коливання магнітного поля Сонця.

Сонячний вітер — це постійний потік заряджених частинок, що виривається з атмосфери Сонця і поширюється по всій Сонячній системі. Цей феномен, серед іншого, відповідає за барвисті полярні сяйва на Землі. “Швидкий” сонячний вітер рухається зі швидкістю понад 500 км/с, хоча виходить з сонячної корони значно повільніше. Це ставило перед вченими питання: що прискорює ці частинки до такої високої швидкості?

Відповідь на це питання надає нове дослідження, яке підтверджує, що енергія для прискорення сонячного вітру надходить від так званих альвенівських хвиль — великих коливань у магнітному полі Сонця. Вони передають енергію через плазму, яка складається з наелектризованих частинок, і ефективно прискорюють ці частинки.

У лютому 2022 року Solar Orbiter та Parker Solar Probe випадково вирівнялися вздовж одного потоку сонячного вітру. Це дало можливість вченим провести порівняльний аналіз властивостей плазми, зібраної в різних точках його руху. Parker Solar Probe, перебуваючи на відстані близько 9 млн км від Сонця, виявив, що близько 10% всієї енергії знаходиться в магнітному полі. Solar Orbiter, який працював на відстані 89 млн км, показав зниження цього показника до 1%, але плазма водночас прискорилася, а її охолодження сповільнилося.

Крім того, дані вказують на важливість так званих перемикань магнітного поля. Це великі викривлення в лініях магнітного поля Сонця, які, як виявилося, містять достатньо енергії для прискорення та нагрівання сонячного вітру. Ці перемикання, на думку вчених, і є ключовими елементами в механізмі прискорення частинок.

Це дослідження має велике значення не лише для розуміння нашого Сонця, а й для вивчення інших зірок, особливо тих, що подібні до Сонця. Команда науковців наразі працює над розширенням свого аналізу на повільніші форми сонячного вітру, щоб з’ясувати, чи відіграє магнітне поле роль і в їхньому прискоренні.