Зонд Parker Solar Probe «коснулся Солнца» с историческим входом в солнечную атмосферу
После старта в 2018 году в историческую миссию по изучению Солнца путем изучения его атмосферы, зонд Parker Solar Probe впервые вошел в этот регион. Прохождение зонда через верхние слои атмосферы Солнца, известные как корона, позволило получить беспрецедентные образцы его частиц и магнитных полей, открыв новую главу в области солнечной науки и нашего понимания того, как была сформирована Солнечная система.
Солнечный зонд был запущен в августе 2018 года с целью «прикоснуться к Солнцу», при этом основное внимание уделяется изучению солнечного ветра. Это потоки субатомных частиц, которые образуются в его атмосфере и выбрасываются наружу, неся магнитное поле Солнца, влияя на нашу планету и другие объекты по всей Солнечной системе.
Изучая эти солнечные ветры, которые интересовали ученых на протяжении десятилетий, мы сможем больше узнать о том, как энергия и тепло проходят через атмосферу Солнца. Здесь скорость ветра увеличивается с дозвуковой до сверхзвуковой, и лучшее понимание этого процесса может дать ключ к разгадке того, как развивалась жизнь на Земле и как возникли другие звезды во Вселенной.
На протяжении всего пути к Солнцу зонд Parker Solar Probe установил ряд рекордов, став самым быстрым из когда-либо созданных объектов, достигнув скорости 586 864 км / ч. Это произошло во время пролета космического корабля вокруг Солнца в прошлом месяце, 10-го из 24 все более сближающихся орбит, которые он совершит за свою семилетнюю миссию, что в конечном итоге приведет его к расстоянию от поверхности в пределах 6,1 км.
Данные восьмого из этих облетов еще в апреле на расстоянии около 13 миллионов км над поверхностью Солнца выявили условия, указывающие на то, что зонд впервые пересек атмосферу Солнца. Эта точка, где заканчивается атмосфера и начинаются солнечные ветры, известна как критическая поверхность Альфвена, и до сих пор ученые не знали, где именно она находится, хотя удаленные изображения показали, что она находилась где-то между 6,9 и 13,8 млн км над поверхностью.
«Летящий так близко к Солнцу, Parker Solar Probe теперь показывает условия в слое солнечной атмосферы с преобладанием магнитного поля — короне — чего мы никогда не могли раньше», — говорит Нур Рауафи, научный сотрудник проекта Parker из Лаборатории прикладной физики Джонса Хопкинса.
«Мы видим свидетельства нахождения в короне в данных о магнитном поле, солнечном ветре и визуально на изображениях. Мы действительно можем видеть космический корабль, пролетающий через корональные структуры, которые можно наблюдать во время полного солнечного затмения».
Данные также показали, что критическая поверхность Альфвена характеризуется выступами и впадинами, как и предсказывали некоторые ученые. Есть надежда, что понимание того, как эти всплески и впадины соотносятся с солнечной активностью, исходящей от поверхности, может улучшить понимание того, как она влияет на атмосферу и солнечные ветры.
По мере того, как зонд входил и выходил из короны, он также обнаруживал особенности, известные как псевдостримеры, которые представляют собой массивные структуры, которые можно увидеть на Земле во время солнечных затмений. Ученые миссии описывают нахождение внутри псевдостримера как нахождение в эпицентре бури, с более тихими условиями и более медленными потоками частиц, сформированными магнитными полями.
Другие важные результаты близкого сближения зонда касаются зигзагообразных структур в солнечном ветре, называемых обратным ходом, которые, как показали данные миссии за 2019 год, находятся в изобилии вблизи Солнца. Что осталось неизвестным, так это то, где они образовались, но последняя информация, полученная с помощью солнечного зонда Паркера, показывает одну точку происхождения, около видимой поверхности Солнца, известную как фотосфера.
Ученые обнаружили, что обратное переключение происходит участками и, кажется, выравнивается с магнитными воронками, выходящими из фотосферы. Они считают, что эти магнитные воронки могут быть одним из источников солнечного ветра, особенно его быстро движущихся форм.
Поскольку зонд продолжает совершать все более близкие облеты Солнца, ученые надеются узнать больше об этих типах солнечных явлений. Они могут включать в себя то, как на самом деле формируются обратные пути, понимание того, как корона нагревается до миллионов градусов и почему она горячее, чем реальная поверхность Солнца под ней.
Подробное исследование было опубликовано в журнале Physical Review Letters, а видео ниже дает обзор миссии на данный момент.