Впервые в истории космический аппарат смог «прикоснуться» к нашей звезде и пройти через альфвеновскую критическую поверхность. Зонд NASA Parker пролетел через верхние слои атмосферы Солнца, где сделал замеры частиц и магнитных полей. Это огромный скачок для науки, который поможет лучше понять состав ближайшей к Земле звезды и ее влияние на Солнечную систему.
«Прикосновение» к Солнцу солнечного зонда Parker Solar Probe — это монументальный момент для науки о Солнце и поистине выдающийся подвиг», — заявил Томас Зурбухен, помощник администратора Управления научной миссии в штаб-квартире NASA.
Parker запущен в 2018 году и назван в честь американского астрофизика Юджина Паркера, который одним из первых начал исследовать солнечный ветер — поток ионизированных частиц, который летит со скоростью 300-1200 км/с и задерживается магнитным полем Земли, вызывая полярные сияния и магнитные бури. Космической аппарат Parker Solar Probe способен выдержать температуру свыше 1300 градусов Цельсия.
Спустя год зонд обнаружил множество магнитных зигзагообразных структур. Но, как и где они образовались, было загадкой. С тех пор аппарат прошел достаточно близко к звезде, чтобы определить место, которое было источником этих структур: поверхность Солнца. Теперь Parker Solar Probe изучает условия в магнитном слое солнечной атмосферы — короне — чего еще никогда прежде не было.
«Свидетельства пребывания в короне отображены в данных о магнитном поле, солнечном ветре и даже визуально на изображениях», — отметил Нур Рауафи, научный сотрудник проекта Parker из Лаборатории прикладной физики Джонса Хопкинса.
В отличие от Земли, у Солнца нет твердой поверхности. Но у него есть раскаленная атмосфера, состоящая из солнечного материала, связанного с Солнцем гравитацией и магнитными силами. По мере того, как повышающееся тепло и давление отталкивают этот материал от Солнца, он достигает точки, в которой гравитационное и магнитное поля слишком слабы, чтобы его удержать. Эта граница известна как «альфвеновская критическая поверхность Солнца». Она представляет собой конец солнечной атмосферы и начало солнечного ветра. Солнечный материал, обладающий достаточной энергией, чтобы пересечь это рубеж, становится солнечным ветром, который тянет за собой магнитное поле Солнца.
Основываясь на изображениях короны, сделанных Parker, ученые определели, что альфвеновская критическая поверхность находится в пределах от 6,9 до 13,9 млн км. Предположительно, зонд смог пересечь ее. Это произошло, согласно расчетам, 28 апреля 2021 года, во время восьмого пролета мимо Солнца на высоте на высоте 13 млн км над поверхностью. Ученые зафиксировали определенные магнитные условия и частицы.
Parker несколько раз входил в солнечную корону и выходил из нее. Это доказывает, что альфвеновская критическая поверхность не имеет формы гладкого шара. У нее есть выпуклости и впадины. Определение того, где эти выступы совпадают с солнечной активностью, исходящей от поверхности, может помочь ученым узнать, как события на Солнце влияют на атмосферу и солнечный ветер.
Зонд также опустился чуть ниже 10,4 млн км от поверхности Солнца, и прошел через особенную часть короны — псевдостример. Псевдостримеры представляют собой массивные структуры, которые возвышаются над поверхностью Солнца и их можно увидеть с Земли во время солнечных затмений. Ученые сравнили это с пролетом через эпицентр бури. Внутри псевдостримера интенсивность потока частиц резко уменьшилась.
Parker продолжит сближение с Солнцем по спирали и должен достичь расстояния от поверхности в 6,2 млн км. Следующий пролет через солнечную корону состоится в январе 2022 года.
