Солнечная корона постоянно вдыхает в космос тонкие струны горячих заряженных частиц - это явление мы называем солнечным ветром. Время от времени, однако, эти дыхания превращаются в полномасштабные отрыжки.
Возможно, так часто, как раз в час или два, согласно исследованию, опубликованному в февральском выпуске журнала JGR: космическая физика, плазма, лежащая в основе солнечного ветра, значительно нагревается, становится заметно плотнее и быстро вылетает из Солнца. огненные шары слизи, способные поглощать целые планеты в течение нескольких минут или часов одновременно. Официально эти солнечные вспышки называются структурами периодической плотности, но астрономы прозвали их «каплями». Посмотрите на их изображения, вытекающие из солнечной атмосферы, и вы поймете, почему.
«Они похожи на капли в лавовой лампе», - сказал в прямом эфире Science Science Николин Виал, исследователь-астрофизик из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, и соавтор недавнего исследования. «Только они в сотни раз больше Земли».
В то время как астрономы знали о каплях в течение почти двух десятилетий, происхождение и влияние этих регулярных событий солнечной погоды остаются в значительной степени загадочными. До недавнего времени единственными наблюдениями сгустков были спутники, привязанные к Земле, которые могут определять, когда череда сгустков падает на магнитное поле Земли; однако, эти спутники не могут объяснить бесчисленное множество изменений, произошедших с каплями за их 4-дневное путешествие на Солнце протяженностью 93 миллиона миль (150 миллионов километров).
«Даже когда наступает тихий день с космической погодой, с точки зрения взрывных солнечных штормов, на солнце всегда наблюдается базовый уровень погоды», - сказал Виалл. «И эта маленькая динамика движет динамикой и на Земле».
Капли, которые поглощают мир
С тех пор, как солнечные капли были впервые изучены в начале 2000-х годов, ученые знали, что они большие - первоначально их размеры в 50–500 раз превышают размеры Земли и увеличиваются по мере их распространения в космос, сказал Виалл, - и они плотные, потенциально наполнен вдвое большим количеством заряженных частиц, чем обычный солнечный ветер.
Показания магнитного поля показывают, что, когда эти гигантские капли плазмы сочатся над Землей, они могут фактически сжимать магнитное поле планеты и мешать коммуникационным сигналам в течение нескольких минут или часов за один раз. Тем не менее, эти чтения оставляют много открытых вопросов, сказал Виалл, потому что капли почти наверняка развиваются и охлаждаются, когда они колеблются в космосе в течение 4 дней, которые требуются солнечному ветру, чтобы достичь Земли. Итак, Виалл и ее коллеги решили изучить капли гораздо ближе к их источнику.
В новом исследовании исследователи по-новому взглянули на исторические данные Helios 1 и Helios 2, пары солнечных зондов, запущенных НАСА и Германским аэрокосмическим центром в 1974 и 1976 годах соответственно. Двойные зонды вращались вокруг Солнца в течение почти десятилетия, приближаясь к 27 миллионам миль или 43 миллионам километров (ближе к орбите Меркурия) при изучении температуры и магнетизма солнечного ветра, который хлестал мимо.
По словам Виалла, если какой-либо из зондов был охвачен чередой гигантских сгустков лавовых ламп, встреча должна быть отражена в этих показаниях. В частности, исследователи искали одну модель данных - внезапные всплески горячей, плотной плазмы, перемежающейся периодами более прохладного, более слабого ветра - и нашли пять случаев, которые отвечают всем требованиям.
Данные этих событий показали, что капли пузырились на солнце каждые 90 минут или около того, подтверждая наблюдения капель в видимом свете, сделанные десятилетия спустя. Результаты также предоставили первые реальные космические доказательства того, что капли действительно намного горячее и плотнее, чем обычный солнечный ветер, сказал Виалл.
Актуальные вопросы
Что касается того, почему капли образуются в первую очередь, жюри все еще отсутствует. Но, основываясь на показаниях магнитного поля, снятых вблизи Земли, вероятно, что сгустки образуются в результате таких же взрывов, которые вызывают солнечные бури - массивные взрывы плазмы, которые запускаются, когда линии магнитного поля Солнца спутываются, ломаются и рекомбинируют.
«Мы думаем, что подобный процесс создает капли в гораздо меньших масштабах - маленькие взрывы окружающей среды, а не гигантские взрывы», - сказал Виалл.
Результаты NASA Parker Solar Probe, запущенного в августе 2018 года и находящегося сейчас на расстоянии около 15 миллионов миль от Солнца (24 миллиона км), могут вскоре подтвердить эти подозрения. В дополнение к 40 с лишним годам технологического прогресса, который Паркер имеет по сравнению с зондами Гелиоса, миссия Паркер также распространяется намного ближе к Солнцу - всего в 4 млн. Миль (6,4 млн. Км) от нашей местной звезды при ближайшем подходе. С этой невероятной точки зрения, зонд должен быть в состоянии наблюдать капли «сразу после их рождения», сказал Виалл.
