Слънчевата сонда Parker беше „обстрелвана“ от коронална маса 28 пъти за 4 години

Слънчевата сонда Parker на NASA беше изстреляна на 12 август 2018 г. с цел да стане първият космически кораб, който е „докоснал“ Слънцето. Освен това тя ни помогна да опознаем нашата звезда-домакин повече отколкото който и да е друг космически кораб или слънчев инструмент в човешката история. Ново проучване, публикувано в The Astrophysical Journal, представя невероятните данни за изхвърляне на коронална маса (Coronal Mass Ejections, CMEs) за период от четири години, събрани от Parker. Това проучване притежава потенциала да помогне на изследователите и обществеността да разберат по-добре CMEs и как те допринасят за космическото време.

„Научните данни на Parker са истинска съкровищница, тъй като те вземат проби от слънчевия вятър на неизследвани радиални разстояния от Слънцето“, каза д-р Салман, постдокторантски научен сътрудник в NASA. „Има многобройни изследвания на CMEs, проведени с помощта на наблюденията на Parker, които предоставят нови прозрения за еволюцията им. Ние сме в шестата година от мисията Parker, която ни предостави сериозен брой CMEs събития за извършване на статистическо проучване. Мотивацията на този проект беше да се състави каталог на CMEs събитията, които Parker е успял да измери от 2018 г. до 2022 г., както и да се изследват различни гледни точки на еволюцията на CMEs по статистически начин.“

За проучването Parker проведе директни измервания на 32 междупланетни изхвърляния на коронална маса (Interplanetary Coronal Mass Ejections, ICMEs) между октомври 2018 г. и август 2022 г. Тези измервания са на разстояния от Слънцето, вариращи между 0,23 и 0,83 астрономически единици (AU), като 1 AU е разстоянието между Земята и Слънцето, или приблизително 150 милиона километра. От 32-те измервания, четири бяха отхвърлени поради пропуски в данните. Така успешно измерените от Parker CMEs събития останаха 28. Целите на проучването бяха да се идентифицират различни аспекти на CMEs, и по-конкретно тези свързани с това как изхвърлянията се променят докато се отдалечават от Слънцето. Дистанцията на тези изхвърляния е известна още като радиално разстояние.

28 CMEs успешно измерени от Parker

Относно резултатите от изследването д-р Салман каза в изявление: „Няколко резултата, които бих искал да подчертая, са, че наблюдавахме как вътрешната магнитна структура на CMEs става по-сложна с увеличаване на радиалното разстояние. В предишни проучвания установихме, че силата на магнитното поле на CMEs намалява със забавяне на скоростта им. Видяхме също, че разширяването на CMEs е важно за формирането на регион на компресия пред него и че вътрешното магнитно поле оказва влияние върху флуктуациите, които откриваме в областта на компресия.“

Изследването на CMEs попада в научната област на слънчевата физика, която изучава как функционира Слънцето като цяло. Освен това изследователите класифицират CMEs като част от космическото време, което проследява активността на повърхността на Слънцето и как тя влияе на околната среда. Космическото време може да причини щети на електрониката и, по-специално, на комуникационните сателити и електроцентралите на Земята. Едно от най-забележителните подобни събития се случи през септември 1859 г. и е известно като събитието Карингтън. То е причинено от масивна слънчева буря, която причини безпорядък върху електрическите мрежи по цял свят и породи грандиозни полярни сияния по цялото земно кълбо. Такива традиционно се виждат само в северните и южните ширини.

Събитието Карингтън

„Каталогът от събития на CMEs ще бъде ценен ресурс за извършване на бъдещи обширни изследвания“, каза д-р Салман. „Разбирането на еволюцията на CMEs е от първостепенно значение за различни операции с оглед на космическото време. Новото статистическо изследване на различни аспекти на еволюцията на CMEs е стъпка към това, тъй като то потвърждава предишни приближения, но също така повдига нови въпроси, които трябва да бъдат проучени допълнително с по-стабилен набор от данни в бъдеще.“

След първата си среща със Слънцето през октомври 2018 г., Parker продължи да бие рекорди по отношение на приближеността си до нашето Слънце. Това включва постигане на най-близкото разстояние от 7,26 милиона километра на 27 септември 2023 г. Тозиз рекорд е планирано да бъде надминат в последното му прелитане покрай Венера през ноември 2024 г. Научните цели за Parker включват определяне на процесите в слънчевата корона, отговорни за слънчевия вятър. Това ще бъде направено като придобием представа за свойствата на слънчевата плазма и магнитното поле и научим повече за останалите енергийни частици, излъчвани от Слънцето.

11,43-сантиметров въглероден композитен щит

Причината, поради която Parker може да пътува толкова близо до нашето Слънце, се дължи на неговия най-съвременен слънчев щит, състоящ се от 11,43-сантиметров въглероден композитен щит, способен да издържи на температури до 1 377 градуса по Целзий. Въпреки че Parker вече разби рекордите по отношение на разстоянието до Слънцето, е планирано Parker да се доближи в рамките на 6,16 милиона километра до края на своята мисия, която ще продължи общо седем години.

„Parker е ключов за нас, за да успеем да развием сегашното си разбиране за еволюцията на CMEs и космическото време“, каза д-р Салман. „Въпросите от интерес за космическото време са дали CMEs ще повлияе на Земята и дали ще има компонент на южното поле, който да взаимодейства с компонент на северното магнитно поле на Земята.“

Д-р Салман продължава: „Първоначалното характеризиране е направено въз основа на изображение с дистанционно наблюдение на CMEs. Това, което Parker прави, е да предоставя директни измервания на CMEs в началните фази на разпространение. Към това се добавят широко разпространените радиални наблюдения, за да направят нашите статистически приближения по-стабилни. Ето как Parker допринася за разработването на по-точна картина на разпространението и еволюцията на CMEs от Слънцето към Земята.“

Влияния върху електрическите и телекомуникационните мрежи

CMEs са наблюдавани от хиляди години под формата на полярни сияния, когато слънчевият вятър взаимодейства с магнитното поле на Земята близо до повърхността на планетата. Излъчванията се наблюдават от Центъра за прогнозиране на космическото време към Националната администрация за океаните и атмосферата, като се използва комбинация от наземни и космически слънчеви обсерватории. Както беше отбелязано, космическото време се наблюдава постоянно, за да се предвиди колко щети могат да бъдат причинени на електрическите мрежи на земната повърхност и на сателитните комуникации.

„CMEs са от решаващо значение за съществуването на нашето Слънце“, каза д-р Салман. „CMEs изглеждат като клапан, който освобождава натрупаното магнитно поле от Слънцето, без което то ще се „разкъса“. Но изследването на CMEs също има важно значение за обществото. Излъчванията предизвикват най-силните слънчеви бури, които могат да предизвикат хаос чрез въздействие върху електрически и телекомуникационни мрежи. Освен това те могат да повредят орбиталните сателити и технологичната инфраструктура.“