Астрономы обнаружили у Солнца более сложную структуру магнитного поля
Ученые выяснили, что во время процесса магнитного пересоединения у Солнца протоны и тяжелые ионы ведут себя по‑разному. Это указывает на более сложный «магнитный двигатель», который запускает солнечный ветер и формирует космическую погоду, пишет Phys.org.
Магнитное пересоединение преобразует энергию магнитного поля в взрывную кинетическую энергию, разгоняя заряженные частицы и выбрасывая их от Солнца на больших скоростях. Ранее большинство моделей исходило из предположения, что разные типы частиц реагируют на такие события одинаково. Однако новые данные, полученные аппаратом NASA Parker Solar Probe, показали заметные различия в том, как именно происходит ускорение.
Измерения показали, что тяжелые ионы покидают область пересоединения узким направленным потоком, словно лазерным лучом. Протоны же, напротив, возбуждают волны, которые рассеивают последующие частицы, и поток становится более «размазанным» — скорее как свет от фонарика, чем как луч.
«Новые данные переписывают наше понимание пересоединения. У протонов и тяжелых ионов наблюдаются разные спектры, и это противоречит существующим моделям. Протоны создают волны, которые эффективнее рассеивают их, тогда как тяжелые ионы сохраняют лучевую структуру и характер ускоренного спектра», — отметил ведущий автор работы доктор Михир Десаи.
По словам Десаи, новые результаты указывают, что «магнитный двигатель» Солнца устроен гораздо сложнее, чем предполагалось. Это особенно интересно тем, что наша звезда выступает близкой и доступной «лабораторией», где можно изучать ту же высокоэнергетическую физику — ускорение частиц и резкие перестройки магнитных полей, — которая лежит в основе самых мощных процессов во Вселенной, включая явления возле черных дыр и взрывы сверхновых.
Магнитное пересоединение считается одним из наиболее распространенных процессов во Вселенной: линии магнитного поля сходятся, «разрываются» и соединяются заново. На Солнце этот взрывной механизм разгоняет частицы и формирует высокоскоростные потоки, которые питают события космической погоды — солнечные вспышки и корональные выбросы массы. Космическая погода вызывает возмущения в околоземном пространстве: от ярких полярных сияний до проблем для энергетических систем, спутниковой связи, навигации и работы космической техники. Поэтому понимание деталей пересоединения важно для прогнозирования опасных явлений и защиты людей и технологической инфраструктуры на Земле и в космосе.
Parker Solar Probe получает уникальные измерения благодаря рекордному сближению с Солнцем: аппарат проходит через корону три раза в год. Миссия разработана в рамках программы NASA Living With a Star, которая изучает элементы системы «Солнце—Земля», напрямую влияющие на жизнь и общество.
