Пролёт сквозь магнитный изгиб: Solar Orbiter нашёл источник загадочных структур солнечного ветра
- Solar Orbiter впервые прошёл сквозь магнитный изгиб солнечного ветра, проследив его происхождение до солнечной атмосферы.
- В изгибе зонд обнаружил сильно ионизированные кислород и углерод, указывающие на горячие петли солнечной короны.
- Данные связывают возникновение изгиба с пересоединением магнитных линий, а его дальнейшее движение — с волнами и турбулентностью.
Почему это важно: Понимание выбросов солнечных частиц важно для прогнозирования космической погоды, способной нарушать работу спутников, связи и энергосетей.
Европейский космический зонд Solar Orbiter пролетел сквозь магнитный изгиб (switchback) в солнечном ветре и собрал данные, которые позволили учёным впервые проследить его происхождение до солнечной атмосферы.
Switchback — это резкий S-образный изгиб магнитного поля, уносимого солнечным ветром от Солнца. Такие структуры наблюдали ещё в 1970-х годах с помощью аппаратов Helios 1 и Helios 2, но их природа оставалась предметом споров. В 2022 году Solar Orbiter впервые получил прямое изображение предсказанной S-образной формы такого изгиба, теперь же зонд прошёл прямо сквозь него и взял пробы вещества.
Solar Orbiter в момент измерений находился примерно на полпути между Землёй и Солнцем. Инструмент Solar Wind Analyzer зафиксировал внутри изгиба сильно ионизированные ионы кислорода и углерода — такие частицы не могут долго существовать в холодном межпланетном пространстве и указывают на то, что вещество пришло из горячих петель солнечной короны. Это подтверждает одну из двух главных теорий образования магнитного изгиба — процесс, известный как пересоединение открытых и закрытых линий магнитного поля (interchange reconnection). Когда такие линии соединяются, плазма, запертая в замкнутых корональных петлях, вырывается в пространство и создаёт наблюдаемый изгиб.
Однако данные показали, что вторая теория — влияние волн и турбулентности в самом солнечном ветре — тоже играет роль, но на более позднем этапе. «Как только магнитный изгиб покидает границу Солнца, волны и турбулентность берут верх и управляют его движением. Похоже, оба процесса участвуют в формировании и движении изгибов, но работают на разных стадиях их жизни», — пояснила соавтор исследования Стефани Ярдли из Университета Нортумбрии в Великобритании.
Учёные также использовали изображения солнечного диска и модели магнитного поля, что позволило построить полную модель происхождения магнитного изгиба. Понимание того, как солнечные частицы выбрасываются в пространство, важно для прогнозирования космической погоды: потоки заряженных частиц могут нарушать работу спутников, систем связи и энергосетей на Земле. «Солнечный ветер связывает Землю и Солнце, и наше понимание его динамики напрямую влияет на защиту планеты от экстремальных космических явлений», — отметил научный руководитель миссии Solar Orbiter в Европейском космическом агентстве Дэниел Мюллер.
© iXBT
