Тайна Солнца раскрыта: ученые объяснили загадочное поведение солнечного ветра
Солнце постоянно выбрасывает поток электрически заряженных частиц, который называется солнечным ветром. Уже несколько десятилетий для ученых оставалось загадкой, откуда берется энергия для того, чтобы нагревался и очень быстро ускорялся солнечный ветер. Теперь данные двух космических аппаратов, изучающих Солнце, помогли раскрыть эту тайну. Результаты исследования опубликованы в журнале Science, пишет IFLScience.
Так называемый "быстрый" солнечный ветер двигается через космос со скоростью примерно 500 км/с. Но это не та скорость, с которой он покидает корону Солнца. Это очень горячая внешняя часть атмосферы нашей звезды. Что-то заставляет солнечный ветер ускоряться по мере удаления от Солнца. В то же время, как и у короны Солнца, температура солнечного ветра составляет миллионы градусов Цельсия. По мере удаления от звезды он начинает остывать, но охлаждение происходит более медленно, чем должно быть.
Ученые давно предполагали, что эти две странные и необъяснимые особенности солнечного ветра связаны. Ведущая гипотеза состояла в том, что солнечный ветер нагревают и ускоряют Альвеновские волны. Это крупномасштабные колебания в магнитном поле Солнца, и теперь ученые получили убедительные доказательства того, что это действительно так. То есть именно эти волны являются источником энергии для солнечного ветра.
Это открытие удалось сделать благодаря данным солнечного зонда "Паркер" и аппарата Solar Orbiter. Оба изучают Солнца на разных расстояниях, но им удалось одновременно пройти через один поток плазмы, исходящий от Солнца. При этом аппараты провели измерения того, что там происходит.
Стоит сказать, что в обычном газе, из которого состоит атмосфера нашей планеты, передаваться могут только звуковые волны. Но очень горячий газ, который находится в состоянии плазмы вступает в реакцию с магнитными полями. Таким образом Альвеновские волны образуются в магнитном поле Солнца, накапливают энергию и могут переносить ее через плазму. Ученые преобразовали измерения аппаратов в ключевые величины энергии, которые включали измерение накопленной энергии в магнитном поле.
Зонд "Паркер" измерил энергию потока плазмы и обнаружил, что примерно 10 % ее находилось в магнитном поле. Но когда "быстрый" солнечный ветер измерил Solar Orbiter, энергия магнитного поля составляла всего 1%. Это значит, что магнитная энергия передавалась солнечному ветру. Данные показывают, что за этот обмен отвечало явление, называемое обратными волнами, и это пример Альвеновских волн.
То есть магнитная энергия придает ускорение солнечному ветру и не позволяет ему слишком быстро остывать, говорят ученые. Теперь они продолжат далее изучать связь между магнитными полями Солнца и солнечным ветром.
| Комментарии (0) |