Solar Orbiter разкрива нова информация за енергията на слънчевия вятър

Заредените частици постоянно излитат от Слънцето под формата на поток, който се разпространява навън. Това е слънчевият вятър, който преминава през междупланетното пространство и се сблъсква с всичко, което срещне.

Въпреки че той е основна характеристика на Слънцето, разбирането на това как и къде той се поражда в околностите на нашата звезда все още е обект на изследване. Но неотдавна, благодарение на най-съвременните уреди, сондата на ЕКА и НАСА Solar Orbiter направи значителен пробив.

Снимките на южния полюс на Слънцето, направени на 30-ти март 2022 г. от инструмента Extreme Ultraviolet Imager (EUI) на сондата, показват множество малки струи материя, избухващи от външната атмосфера на Слънцето. Всяка струя има продължителност между 20 и 100 секунди и изхвърля плазма (горещ йонизиран газ) със скорост около 100 км/сек. Тези струи може да са самият източник на слънчевия вятър, който се търси.

Непрекъснат поток от частици

От десетилетия насам изследователите знаят, че слънчевият вятър е свързан по някакъв начин с короналните дупки. Това са области, в които магнитното поле на Слънцето не се връща обратно към слънчевата повърхност, а се разпространява навън.

По тези „отворени“ линии на магнитното поле може да тече плазма, която пътува към останалата част на Слънчевата система и генерира слънчевия вятър. Все още обаче не е ясно как плазмата се движи по тези линии на магнитното поле.

Досега се предполагаше, че тъй като короната е гореща, тя по естествен начин се разширява и част от газа, който я изгражда, изтича по протежение на полевите линии. Но новите резултати на EUI от коронална дупка, намираща се на южния полюс на Слънцето, и набор от отделни струи поставят под въпрос хипотезата, че слънчевият вятър се образува само във вид на непрекъснат и постоянен поток.

Всъщност до голяма степен този поток изглежда нехомогенен: данните от Solar Orbiter предполагат, че слънчевият вятър от короналните дупки може да възниква като периодичен поток.

Някои неща разбрахме (но те все още са много малко)

Енергията, свързана с всяка отделна струя, е малка. Тези струи имат около хиляда пъти по-малка енергия от едно нановъзпламеняване, най-малкия вид слънчево изригване, и насочват по-голямата част от своята енергия към изхвърляне на плазма.

А сега новите наблюдения показват, че те изхвърлят значителна част от материята, която виждаме в слънчевия вятър. Възможно е да има и още по-малки и по-чести събития, които произвеждат още по-голямо количество слънчев вятър.

Понастоящем обаче Solar Orbiter все още обикаля около Слънцето близо до екватора. Така че по време на тези наблюдения EUI гледа към южния полюс на Слънцето под много малък ъгъл.

„Измерването на някои от свойствата на тези миниатюрни струи е по-трудно, когато те се виждат в профил“, обясни Даниел Мюлер, учен от проекта Solar Orbiter на ЕКА. Въпреки това, добави той, „след няколко години ще ги видим от по-различна перспектива, отколкото всеки друг телескоп или обсерватория, и тази информация би трябвало много да ни помогне“.

През следващите няколко години сондата постепенно ще наклони орбитата си към полярните региони. В същото време активността на Слънцето ще се увеличи и короналните дупки ще започнат да се появяват на различни географски ширини, откривайки нови и уникални перспективи. Учените с нетърпение очакват тези резултати.

Слънцето е единствената звезда, чиято атмосфера можем да наблюдаваме в такива детайли, но е много вероятно подобни процеси да протичат и при другите звезди. По този начин изследванията, които Solar Orbiter провежда и ще продължи да провежда, не само осигуряват по-добро разбиране на потенциалната опасност, която представлява за нас слънчевият вятър, но и са от голямо значение за цялостното изучаване на звездата, която остава най-често срещаното небесно тяло в космоса.

Да напомним, че 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.

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.

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.

Очевидно е, че космическият апарат Solar Orbiter ще доведе до още много научни пробиви.