Solar Orbiter за първи път наблюдава поток от „падащи звезди“ на Слънцето

През пролетта на 2022 г. космическият апарат Solar Orbiter (SolO) на ЕКА се приближи до Слънцето на разстояние само 49 милиона километра (една трета от разстоянието между Земята и Слънцето). По този начин бе постигната най-добрата пространствена разделителна способност на слънчевата корона в историята на наблюденията.

Сега данните от тези наблюдения разкриха невиждано досега явление на Слънцето, наподобяващо падането на огнени метеори в земната атмосфера. Това е процес, известен като коронален дъжд, при който част от нагорещения до червено материал на Слънцето се събира и след това пада в короната поради драстична промяна на температурата.

Екипът, проучващ този конкретен дъжд, който прилича на падащите на Земята „падащи звезди“, е ръководен от университета Нортумбрия в Нюкасъл. Водещият автор на изследването професор Патрик Антолин заяви:

„Вътрешната слънчева корона е толкова гореща, че може би никога няма да успеем да я изследваме на място с космически апарат. Въпреки това SolO обикаля достатъчно близо до Слънцето, за да може да открива малките по мащаб явления, които се случват в короната, като например дъждовните ефекти, което ни позволява да получим ценен косвен анализ на короналната среда, който е от решаващо значение за разбирането на нейния състав и термодинамика“.

Дъжд от плазма при температура от милиони градуси

Въпреки че не е вода, короналният дъжд е резултат от процес на кондензация, подобно на земния дъжд. Короната, най-външната част от атмосферата на Слънцето, се образува от газове при температури от милиони градуси, а бързото понижаване на температурата води до свръхплътни петна от плазма с ширина до 250 километра. Тези огнени кълба, образувани в горната част на короната, се устремяват надолу към Слънцето със скорост над 100 километра в секунда поради силната гравитация.

На Земята „падащите звезди“ се появяват, когато метеоритите навлизат с висока скорост в атмосферата на планетата и изгарят. Малко метеорити достигат до Земята, без да се разпаднат, а тези, които го правят, могат да образуват огромни кратери. Но слънчевата корона е тънка и не много плътна. Затова учените считат, че повечето от тези „падащи звезди“ достигат повърхността на Слънцето без да се разпаднат.

Никога досега не са наблюдавани ударни вълни от коронален дъжд. Наблюденията на Solar Orbiter показаха, че този процес може да предизвика краткотрайно, силно светене, генерирайки вълна от материал, която се издига нагоре и предизвиква ударни вълни, които нагряват газа над нея.

Падащите звезди без опашки

В земната атмосфера падащите метеори се характеризират със следа, която следва траекторията им. Тази „опашка“ се образува, когато част от нагрятата материя на метеора се отдели, претърпявайки процес, наречен аблация. Същото се случва и с кометите, когато те се приближават към Слънцето по своята орбита, поради което наблюдаваме дълги опашки зад тях.

В слънчевата корона обаче не се наблюдава аблация поради нейното магнитно поле. Вместо това газът от падащите плазмени кълба е частично йонизиран и следва линиите на магнитното поле, които действат като гигантски тръби за насочване на газа. Сгъстяването и свързаната с него топлина не позволяват на горящите плазмени кълба да образуват „опашки“. И заради тях е много по-трудно да се наблюдава това явление на Слънцето, отколкото на Земята: SolO е първият, който успя да го направи.