Куда Солнце дует: как астрофизики разгадывают загадки звездного ветра
Он влияет на атмосферы планет и комет, создает техногенные проблемы на Земле, вредит спутниковой связи и работе космических аппаратов на ее орбите, а еще мешает навигации. Все это о солнечном ветре, который вырывается из звезды со скоростью под тысячу километров в секунду и долетает до нашей планеты порой менее чем за сутки. Расскажем, как появляется солярный ветер, о котором удалось узнать больше, подлетев к Солнцу почти вплотную.
В 2020 году автоматический космический аппарат Solar Orbiter отправился изучать Солнце. Сегодня он вращается вокруг звезды по эллиптической орбите, каждые полгода приближаясь к ней даже ближе, чем Меркурий, — примерно на 45 миллионов километров. Благодаря такой близости (а для Солнца это близко) удалось сфотографировать явления, которые раньше никто никогда не видел. Например, вспышки, которые ученые условно называют «кострами», а также струи сверхнагретого газа, вырывающиеся на поверхность. Так ученые открывают тайны происхождения солнечного ветра.
Что такое солнечный ветер?
Солнечный ветер — это поток плазмы, который вырывается из нашей звезды, не способной удержать его своей гравитацией. Такое происходит постоянно с тех пор, как Солнце возникло. В потоке энергии преобладают протоны, несколько процентов занимают ядра гелия.
Обычно плазма долетает до нашей планеты за несколько суток, иногда намного быстрее. На скорость солнечного ветра, которая в среднем составляет 450 км/с, сильно влияют корональные выбросы массы, тесно связанные со вспышками. Это провоцирует внезапные магнитные бури на Земле. От солнечного ветра во многом зависит радиационная обстановка как при полетах человека в космос, так и при отправке туда автоматических станций.
Происхождение солнечного ветра долго остается загадкой, и новые наблюдения способны пролить свет на то, как он зарождается. Обнаруженные струи газа астрофизики назвали пиковспышками. На снимках, сделанных Solar Orbiter, они выглядят как темные полосы длиной несколько сотен километров, которые появляются и исчезают каждые 20–100 секунд. За такой промежуток в этих местах выходит столько энергии, сколько в год потребляет среднестатистический поселок городского типа.
Анимация поверхности Солнца, составленная из снимков, которые сделал космический аппарат Solar Orbiter
Команда ученых из Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung наблюдала такие пиковспышки только в одном месте — темной области, которую астрофизики называют корональной дырой. Это своеобразные бреши, временно возникающие в магнитном поле Солнца, и специалисты долгое время считали их источником солнечного ветра, не зная точно, как из них выходит плазма. Теперь понятно, что именно струи газа, судя по всему, и выталкивают в космос гигантские массы частиц, подпитывая солнечный ветер.
Недавно аппарат агентства НАСА Parker Solar Probe зафиксировал пиковспышки и на другом участке Солнца. Наверняка скоро будут обнаружены следующие. Наша звезда сейчас подходит (возможно, уже подошла) к кульминации своего 11-летнего цикла активности. На ее поверхности появилось много пятен, и часто происходят крупные вспышки. В июле и августе произошли три самые мощные — вспышки X-класса. Одна из них стала причиной нарушения радиосигнала, что помешало работе навигационных систем. Иначе говоря, Солнце накаляется, и сейчас самое время за ним наблюдать во все глаза и объективы.
Вспышка на Солнце оставила без радиосвязи часть США
Читать
