Рождение солнечного ветра записали на видео

160908 f01
Схема рождения солнечного ветра

Национальное управление по воздухоплаванию и исследованию космического пространства (NASA) опубликовало видео, на котором впервые зафиксировано зарождение солнечного ветра. Астрономы смогли увидеть границу между солнечной короной и точкой, в которой возникает этот поток частиц и энергии. С результатами работы ученых можно ознакомиться в научном журнале Astrophysical Journal.

Солнечный ветер представляет собой поток гелиево-водородной плазмы, который истекает из солнечной короны в со скоростью 300-1200 километров в секунду в открытое космическое пространство. Уже более ста лет астрономы пытаются понять, как возникает солнечный ветер, и где та точка, в которой он рождается.

Предположение о существовании постоянного потока частиц, летящих от Солнца, впервые было высказано британским астрономом Ричардом Кэррингтоном в 1859 году. Кэррингтон наблюдал то, что позже было названо солнечной вспышкой, а на следующий день произошла геомагнитная буря. Тогда астроном высказал предположение о взаимосвязи этих двух событий. В 1916 году норвежский исследователь Кристиан Биркеланд предположил, что солнечный ветер состоит из отрицательных электронов и положительных ионов. В середине 1950-х годов немецкий ученый Людвиг Бирманн заметил, что хвосты комет всегда направлены в противоположную от Солнца сторону, из чего астроном сделал вывод, что Солнце испускает постоянный поток частиц, которые создают давление на газ, окружающий комету, образуя длинный хвост. Однако, прямые измерения характеристик солнечного ветра были сделаны только в 1959 году советской станцией Луна-1, а первые численные модели солнечного ветра в короне с использованием уравнений магнитной гидродинамики были созданы Пневманом и Кноппом в 1971 году.

В настоящем исследовании были использованы данные с космических аппаратов NASA STEREO (Solar Terrestrial Relations Observatory). С помощью особой техники очистки полученных изображений от шумов, помех и света далеких звезд ученые смогли впервые рассмотреть самую далекую от Солнца часть кроны. Именно здесь поток солнечной плазмы "разрывается" на своеобразные "лучи", которые, находясь на удалении от светила примерно в 40 радиусах Солнца, распадаются на части.

Движение составляющих солнечный ветер заряженных частиц происходит вдоль линий сильного магнитного поля Солнца. При отдалении от центра Солнца действие магнитного поля становится все слабее. В результате направление потока плазмы начинает все меньше и меньше зависеть от магнитных линий. Постепенно плазма фрагментируется и "отрывается" от Солнца и превращается в солнечный ветер.

Запись солнечного ветра
Запись солнечного ветра

Для большей наглядности авторы исследования предлагают представить струю воды, вылетающую из водного пистолета: из отверстия она выходит как единая струя, но в процессе рассыпается на отдельные капли.

"Когда мы удаляемся от Солнца, сила магнитного поля, вырабатываемого его недрами, падает быстрее, чем давление плазмы, которую оно удерживает. В конечном итоге эта материя превращается в своеобразный газ, и ведет себя не как плазма, чьим поведением дирижирует магнитное поле", — прокомментировал ведущий автор проведенного исследования Крэйг ДеФорест (Craig DeForest) из Юго-Западного исследовательского института в Боулдере (США).


А. Павленко

Сопутствующие линки:

Метки: космос

Печать