7.6K
С момента открытия солнечного ветра в 1950-х годах поражало различие между потоком заряженных частиц вблизи Земли и им же, но вблизи Солнца. При сближении с нашей планетой солнечный ветер порывистый и турбулентный. Но там, где он берет свое начало, этот ветер структурирован в лучи, напоминающие простой рисунок ребенка. Превращение солнечной короны в ветер до сих пор остается загадкой.
Используя обсерваторию NASA STEREO, ученые впервые изобразили край Солнца и описали переход, с которого начинается солнечный ветер. Изучение деталей этой границы поможет больше узнать об окрестностях нашей звезды и определить безопасные способы проведения исследований за пределами планеты. Результататы исследования опубликованы 1 сентября 2016 года в The Astrophysical Journal.
И у Земли, и далеко за Плутоном в нашей космической среде доминирует солнечная активность. Солнце и его атмосфера состоят из плазмы, то есть смеси положительно и отрицательно заряженных частиц, отделившихся при экстремально высоких температурах и движущихся вдоль силовых линий магнитного поля. Материал из солнечной короны устремляется в космос, заполняя всю систему солнечным ветром.
Но ученые обнаружили, что, когда плазма отдаляется от Солнца, все меняется: светило начинает терять магнитный контроль, образуя границу, которая определяет внешнюю корону – самый край Солнца.
«Чем дальше от Солнца, тем быстрее падает напряженность магнитного поля. В конце концов, материал начинает действовать больше как газ, а не как магнитно-структурированная плазма», – сказал Крейг ДеФорест, ведущий автор статьи из Юго-западного исследовательского института в Боулдере (США).
Распад лучей подобен выстрелу из водяного пистолета. Сначала вода движется единым потоком, но потом распадается на капли, затем еще более мелкие капли, и, в конце концов, туман из брызг. Исследование показывает плазму на стадии, где поток воды постепенно распадается на капли.
Ранее ученые предполагали, что магнитные силы сыграли важную роль в формировании края короны. Тем не менее, напрямую это не наблюдалось, поскольку крайне сложно обрабатывать такие изображения. В 32 миллионах километров от Солнца плазма солнечного ветра становится неустойчивой и содержит свободно плавающие электроны, которые рассеивают солнечный свет. Это означает, что их можно увидеть, но они очень слабы, и снимки требуют тщательной обработки. Для того, чтобы определить эту переходную зону, ученые должны были отделить слабые черты солнечного ветра от фонового шума и гораздо более ярких источников: звезд, рассеянного света самого Солнца и даже пыли внутренней Солнечной системы.
Изображения превращения короны в солнечный ветер являются решающими кусочками головоломки. Они необходимы, чтобы понять всю структуру Солнца, от его центра до края гелиосферы, огромной области солнечного влияния. С глобальной точки зрения, благодаря этому ученые смогут лучше понять физику этой критической области, влияющей не только на нашу планету, но и всю Солнечную систему.