Международная группа исследователей из Сколтеха, Грацского университета, обсерватории Канцельхоэ и Колумбийского университета раскрыла, как на Солнце формируются быстрые потоки солнечного ветра, вырывающиеся из корональных дыр. Темные участки в солнечной короне — внешней атмосфере звезды — служат «магнитными окнами», через которые с поверхности Солнца в межпланетное пространство устремляются сверхзвуковые потоки заряженных частиц.
Солнечный ветер — поток электронов, протонов и ионов гелия, распространяющийся со скоростью сотни км/с. Взаимодействуя с магнитным полем Земли, потоки вызывают живописные полярные сияния и опасные геомагнитные бури. Наиболее быстрые и мощные потоки исходят из корональных дыр — областей, где магнитные силовые линии разомкнуты, что позволяет частицам беспрепятственно покидать Солнце.
Однако вопрос о том, как именно солнечные дыры формируют поведение солнечного ветра, пока остается открытым. Когда быстрые потоки солнечного ветра сталкиваются с медленными, они создают гигантские структуры — области коротирующего взаимодействия, которые, закручиваясь, распространяются в космос по мере вращения Солнца. Поскольку Солнце совершает полный оборот за 27 дней, одна корональная дыра может бомбардировать Землю снова и снова.
В исследовании ученые описали, механизм, с помощью которого корональные дыры формируют высокоскоростные потоки солнечного ветра из заряженных частиц, распространяющиеся по всей Солнечной системе.
Также ученые показали, что широта расположения корональных дыр и положение спутников, с которых ведутся наблюдения за солнечным ветром, влияют на измеряемую скорость солнечного ветра. Используя данные с зондов STEREO и моделируя ситуацию в точках Лагранжа L1 и L5, они установили, что различия обусловлены тремя факторами: совместным влиянием небольших корональных дыр, их расположением на поверхности Солнца и широтным положением спутников.
Представьте, что вы поливаете сад из шланга. Если встать прямо под струю, поток будет мощным. Если отойти в сторону — почувствуются лишь брызги. Мы обнаружили, что именно этот «эффект садового шланга» объясняет разницу в измерениях между спутниками, особенно в случае небольших корональных дыр.
Татьяна Подладчикова, руководитель исследования, доцент Сколтеха
Этот эффект важен для понимания того, как солнечный ветер ведет себя при движении от Солнца в сторону Земли. Полученные данные помогут повысить точность прогнозов космической погоды.
Если сейчас предупреждения о солнечных бурях можно давать лишь за несколько часов, то размещение дополнительных спутников, расширит горизонт планирования до нескольких суток. Это даст время для защиты орбитальной техники и энергетической инфраструктуры от последствий солнечных штормов.
Читать далее:
Найдена недостающая часть Вселенной: где она скрывалась
ИИ помог выиграть 36 млн в лотерею: можно ли это повторить
Прорыв в квантовой физике: ученые впервые измерили состояние кота Шредингера
На обложке: Корональные дыры на Солнце. Изображение: Обсерватория солнечной динамики