Починаючи з перших прямих спостережень сонячного вітру в 1959 році, астрономи працювали над тим, щоб з’ясувати, що спричиняє цей потік плазми. Тепер науковці, які працюють з космічним зондом ESA/NASA Solar Orbiter, вважають, що у них є відповідь: крихітні спалахи, які називають «пікоспалахами».
Відкриття зроблено внаслідок дуже докладних ультрафіолетових досліджень корональної діри на південному полюсі Сонця. Спостереження виявили кілька короткочасних, слабких особливостей, пов’язаних із крихітними струменями плазми, викинутими із Сонця. «Ми змогли виявити ці крихітні струмені лише завдяки безпрецедентним зображенням із високою роздільною здатністю та високою модуляцією, отриманими за допомогою Extreme Ultraviolet Imager (EUI)», — сказав Лакшмі Прадіп Чітта (Lakshmi Pradeep Chitta) з Інституту дослідження Сонячної системи товариства Макса Планка в Німеччині. У статті, що описує дослідження, Чітта та його колеги наводять результати спостережень та висновки.
Цей фільм створено за даними спостережень космічного зонда ESA/NASA Solar Orbiter 30 березня 2022 року між 04:30 та 04:55 за Всесвітнім часом. Він показує корональну діру поблизу південного полюса Сонця. Крихітні струмені видно у вигляді маленьких спалахів яскравого світла. Кожен з них викидає в космос заряджені частинки, відомі як плазма. Ці струмені можуть бути джерелом сонячного вітру.
Утворення сонячного вітру
Сонячний вітер спричиняє низку явищ у Сонячній системі. Він впливає на магнітні поля навколо різних тіл, зокрема й Землі, та відіграє певну роль у космічних погодних явищах, таких як полярні сяйва. Він також впливає на комети, формуючи їхні плазмові хвости, коли ці крижані тіла обертаються навколо Сонця.
Хоча цей вітер є фундаментальною особливістю Сонця, геліофізики досі не мають остаточного пояснення того, що його породжує. Вони вже давно знали, що він головно пов’язаний із корональними дірами. Це магнітні структури в короні, що мають вигляд темних ділянок на диску Сонця. По суті, це місця в сонячній атмосфері, де магнітне поле не замикається назад до Сонця. Лінії магнітного поля, що виходять з цих ділянок, простягаються від Сонця через Сонячну систему. Природно, плазма може текти вздовж цих «ліній виходу». Отже, сонячний вітер — це потік плазми з Сонця. Але залишається велике питання: що є його джерелом?
Корональні діри можуть виникати майже в будь-якій точці Сонця, хоча вони досить часто трапляються навколо полярних регіонів. Вони, здається, більш поширені та тривають довше під час спокійної частини сонячного циклу (сонячного мінімуму). Однак вони також з’являються під час сонячного максимуму.
Струмені (джети) і сонячний вітер
Ідея про струмені від Сонця та спалахи не є новою, і геліофізики спостерігають різні прояви цих явищ. Найбільшими є викиди корональної маси. Вони виносять величезну кількість енергетичних частинок у космос. Існують також події, які називають сонячними спалахами класу X. Крім того, є сонячні наноспалахи. Вони менш енергетичні, але однаково помітні. Енергія, що виділяється у процесі такого спалаху, приблизно в мільярд разів менша, ніж від сильних сонячних спалахів. Але наноспалахи відбуваються майже постійно. Вони цілком можуть відповідати за нагрівання корони до її неймовірно високих температур у 2 мільйони градусів.
Пікоспалахи менш потужні, ніж наноспалахи. Ті крихітні струмені, виявлені Solar Orbiter, мають приблизно в тисячу разів менше енергії, ніж наноспалах. Однак, здається, вони спричиняють потужний удар. Більша частина їхньої енергії витрачається на викид плазми від Сонця. Це сприяє майже постійному потоку сонячного вітру. Вони такі всюдисущі, що, ймовірно, викидають більшу частку сонячного вітру, ніж очікувалося.
Послідовність зображень, отриманих за допомогою космічного зонда Solar Orbiter, на яких показано крихітні струмені. Їх називають пікоспалахами. Вони вилітають із Сонця та сприяють появі сонячного вітру. Авторські права на зображення: Європейське космічне агентство (European Space Agency, ESA). Фото з сайту www.universetoday.com.
Про цей процес ще потрібно багато чого дізнатися, але поточні дослідження за допомогою Solar Orbiter мають допомогти краще пояснити цей механізм. «Один із результатів полягає в тому, що значною мірою цей потік насправді не є рівномірним. Всюдисущість струменів вказує на те, що сонячний вітер із корональних дір може виникати як дуже переривчастий потік», — сказав Андрій Жуков з Королівської обсерваторії Бельгії, співавтор роботи, який керував спостережною кампанією Solar Orbiter.
Подальші кроки
Космічний зонд Solar Orbiter не завершив вимірювання цих постійних маленьких викидів. Нині він фактично обертається навколо Сонця в екваторіальній площині. Згодом його орбіта охопить полярні області. На щастя, ця зміна орбіти зонда дасть змогу вивчити зміни на Сонці в міру прогресу поточного сонячного циклу. Це означає, що космічний апарат зможе вивчати ці крихітні структури в корональних дірах, які виникають на різних сонячних широтах.
За інф. з сайту www.universetoday.com
