В 2018 году в космос был запущен космический аппарат NASA Parker Solar Probe, задача которого – исследовать казавшуюся неприступной атмосферу Солнца. Огненная корона нашего светила, казалось, сжигает всё на своём пути.
Через три года после запуска и спустя десятилетия после появления самой идеи отправить аппарат к Солнцу, "Паркер" наконец-то подобрался к светилу ближе, чем любой другой исследовательский аппарат.
Впервые в истории земной аппарат "коснулся" Солнца: аппарат НАСА пролетел через верхние слои атмосферы нашего светила — его корону — и проанализировал образцы вещества и магнитные поля в этой области.
Новая веха знаменует собой важный шаг для проекта Parker Solar Probe и гигантский скачок в изучении Солнца. Так же, как высадка на Луну позволила учёным понять, как образовалось это космическое тело, так прикосновение к самому веществу, из которого сделано Солнце, поможет учёным получить важную информацию о нашей звезде и её влиянии на Солнечную систему.
"Прикосновение к Солнцу с помощью зонда Parker Solar Probe – это монументальный момент для исследований Солнца и поистине выдающийся подвиг, – сообщает Томас Цурбухен (Thomas Zurbuchen), директор Управления научных миссий НАСА. – Эта веха не только даёт нам более глубокое понимание эволюции нашего Солнца и его влияния на Солнечную систему. Также и всё, что мы узнаём о нашей собственной звезде, даёт нам представление об огромном количестве звёзд в остальной Вселенной".
Поясним, что аппарат делает витки вокруг нашего светила, постепенно подлетая к нему всё ближе и ближе.
По мере приближения к солнечной поверхности "Паркер" позволяет учёным делать всё новые открытия. Другие космические аппараты не имели возможности предоставить астрономам столь важные и точные данные, так как они находились слишком далеко от светила.
Так, ранее зонд побывал внутри солнечного ветра — потока ионизированных частиц, выбрасываемых Солнцем, который может сильно влиять на жизнь на Земле.
В 2019 году "Паркер" обнаружил, что вблизи Солнца много магнитных зигзагообразных структур из солнечного ветра, называемых switchbacks. Но, как и где они образовались, оставалось загадкой для учёных.
С тех пор вдвое сократив расстояние до Солнца, солнечный зонд Parker прошёл достаточно близко, чтобы определить, по крайней мере, одно место, откуда они происходят: поверхность светила.
В отличие от Земли, у Солнца нет твёрдой поверхности. Но у него действительно есть перегретая атмосфера, состоящая из солнечного материала, привязанного к Солнцу гравитацией и магнитными полями. По мере роста температур и давления материал выбрасывается от Солнца. В определённой точке пространства гравитационные и магнитные поля становятся слишком слабыми, чтобы его удержать.
Эта точка, известная как критическая альфвеновская поверхность, знаменует конец солнечной атмосферы и начало солнечного ветра. Солнечный материал, обладающий достаточной энергией, чтобы пересечь эту границу, становится солнечным ветром, который, имея свой собственный заряд, увлекает за собой магнитное поле, двигаясь затем через всю Солнечную систему, к Земле и за её пределы.
До сих пор исследователи не знали, где именно находится критическая альфвеновская поверхность. Но, основываясь на изображениях короны, созданных с расстояния, исследователи рассчитали, что она находится в пределах от 10 до 20 солнечных радиусов (от 7 до 13,8 миллиона километров) от поверхности Солнца.
28 апреля 2021 года во время восьмого пролёта мимо Солнца приборы зонда Parker зафиксировали определённые магнитные условия и характеристики частиц, исходящих от Солнца, которые указали учёным на то, что аппарат пересёк критическую альфвеновскую поверхность и наконец впервые вошёл в солнечную атмосферу.
Это произошло на высоте 18,8 солнечных радиусов (около 13 миллионов километров) над поверхностью Солнца.
Во время пролёта Parker несколько раз входил в корону и выходил из неё. Это доказывает то, что предсказывали некоторые исследователи: критическая альфвеновская поверхность не имеет формы гладкого шара. Скорее, у неё есть "шипы и впадины", которые делают эту поверхность неровной.
В будущем определение мест, где эти выступы совпадают с солнечной активностью, исходящей от поверхности звезды, может помочь учёным узнать, как события на Солнце влияют на его атмосферу и солнечный ветер.
Добавим, что первый проход через корону, который длился всего несколько часов — один из многих, запланированных для миссии. "Паркер" продолжит свой полёт и в конечном итоге достигнет отметки 8,86 солнечного радиуса (6,1 миллиона километров) от поверхности светила.
Предстоящие облёты, следующее сближение призойдёт в январе 2022 года, вероятно, снова проведут Parker Solar Probe через корону.
Размер короны Солнца определяется солнечной активностью. По мере нарастания 11-летнего цикла активности Солнца внешний край короны будет расширяться, что даст солнечному зонду больше шансов пробыть внутри короны в течение более продолжительного времени.
"Это действительно важный регион, потому что мы думаем, что в нём потенциально могут быть задействованы все виды физики, – добавил ведущий автор исследования Джастин Каспер (Justin Kasper) из Мичиганского университета. – И теперь мы попадаем в эту область и, надеюсь, начнём наблюдать некоторые из этих физических свойств и проявлений".
Работа американских учёных с нынешними результатами исследования была опубликована в издании Physical Review Letters.
Ранее мы рассказывали о том, что учёным наконец удалось обнаружить на Солнце конвекционные потоки. Также мы писали о том, почему Солнце испускает потоки опаснейшей радиации, а ещё о том, как исследователи нашли следы солнечной активности в метеоритах, образовавшихся раньше нашей планеты.
Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе "Наука" на медиаплатформе "Смотрим".
