Solar Orbiter зафиксировал рекордные выбросы изотопа гелия
Недавно космический аппарат Solar Orbiter зафиксировал рекордную концентрацию редкого изотопа гелия ³He в выбросах Солнца. Это открытие, сделанное под руководством ученых из Юго-Западного исследовательского института (SwRI), проливает свет на механизмы ускорения солнечных энергетических частиц (SEP), которые играют ключевую роль в динамике нашей Солнечной системы. SEP включают протоны, электроны и тяжелые ионы, разгоняемые до высоких энергий во время солнечных вспышек и корональных выбросов массы.
Особенность этого события заключается в аномально высокой доле ³He — изотопа, который в обычных условиях встречается крайне редко: его соотношение с более распространенным ⁴He составляет примерно 1:2500.
Однако в данном случае приборы Solar Orbiter зарегистрировали 200 000-кратное увеличение концентрации ³He по сравнению с его типичным содержанием в солнечной атмосфере. Более того, этот изотоп был ускорен до значительно более высоких скоростей, чем более тяжелые элементы, что указывает на уникальные условия его ускорения.
Ученые во главе с Радославом Бучиком выяснили, что источником выброса стала небольшой солнечный джет, обнаруженный на краю корональной дыры — области, где магнитные линии Солнца открыты в межпланетное пространство. Интересно, что магнитное поле в этой области оказалось необычно слабым, что противоречит традиционным представлениям об ускорении SEP, обычно связанных с активными регионами с сильными магнитными полями. Это наблюдение подтверждает гипотезу о том, что ³He эффективнее ускоряется в слабо намагниченной плазме, где турбулентность минимальна.
Еще одной неожиданностью стало отсутствие ожидаемого усиления тяжелых ионов, таких как железо, которые обычно доминируют в подобных событиях. Вместо этого приборы зафиксировали аномально высокие концентрации углерода, азота, кремния и серы. За последние 25 лет было зарегистрировано лишь 19 аналогичных случаев, что делает это событие крайне редким и загадочным.
Отдельно отмечается, что зонд Parker Solar Probe, находящийся ближе к Солнцу, не смог зафиксировать этот выброс из-за неблагоприятного расположения. Это подчеркивает важность миссий, подобных Solar Orbiter, для изучения маломасштабных, но крайне информативных солнечных явлений. Данное открытие не только углубляет понимание механизмов ускорения частиц, но и ставит новые вопросы о физике Солнца, требуя дальнейших исследований для раскрытия природы этих редких и мощных выбросов.