Открыт источник ускорения солнечного ветра

Солнечный ветер покидает Солнце со скоростью более 500 км/с

Солнечный ветер покидает Солнце со скоростью более 500 км/с

Используя данные от одного из космических аппаратов НАСА, исследователи обнаружили признаки источника солнечного ветра. НАСА сможет протестировать данную теорию уже в этом десятилетии.

Открытие было сделано группой астрономов, пытающихся решить давнюю загадку: Что нагревает и ускоряет солнечный ветер?

Солнечный ветер представляет собой горячий и быстрый поток намагниченного газа, который распространяется от верхних слоев атмосферы Солнца. Он состоит из ионов водорода и гелия с некоторым содержанием более тяжелых элементов. Исследователи сравнивают его с паром от кастрюли, в которой кипит вода; Солнце буквально испаряет себя.

Однако, как говорит Адам Сабо (Adam Szabo) из НАСА, «солнечный ветер делает то, что пар на кухне никогда не делает». Обычный пар поднимается, замедляется и охлаждается. А вот солнечный ветер ускоряется (в три раза) во время прохождения через корону. Кроме того, что-то внутри солнечного ветра продолжает добавлять ему тепло, даже как он дует в холодное пространство. Обнаружив это загадочное «нечто», ученые на протяжении десятилетий пытались найти ему объяснение.

Приблизиться к разгадке удалось Джастину Касперу (Justin Kasper) из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, который использовал данные старейшего активного космического корабля НАСА под названием Wind. Команда ученых во главе с Каспером обработала все 19-летние записи космического корабля. В результате исследователи пришли к выводу, что источником нагревания в солнечном ветре являются ионные циклотронные волны.

Ионная циклотронная волна состоит из протонов, которые циркулируют в волнообразном ритме вокруг магнитного поля Солнца. Согласно теории, разработанной Филом Айзенбергом (Phil Isenberg) из Университета Нью-Гэмпшир и расширенной Виталием Галинским и Валентином Шевченко из Университета Сан-Диего, ионные циклотронные волны исходят от Солнца; пробегая через солнечный ветер, они нагревают газ до миллионов градусов и ускоряют поток в миллионы километров в час. Результаты Каспера подтверждают, что ионно-циклотронные волны действительно активны, по крайней мере, в непосредственной близости от Земли, где работает зонд Wind.

По утверждению Каспера ионно-циклотронные волны могут сделать гораздо больше, помимо нагревания и ускорения солнечного ветра. Они также могут объяснить некоторые очень странные свойства солнечного ветра.

Солнечный ветер не похож на ветер на Земле. Здесь, на Земле, атмосферные ветры несут азот, кислород, водяной пар вместе; все это двигается с одинаковой скоростью и имеет одинаковую температуру. Солнечный ветер, однако, гораздо более загадочен. Химические элементы солнечного ветра, такие как водород, гелий и более тяжелые ионы, двигаются с разной скоростью, они имеют разные температуры, и, самое странное, температуры меняются в зависимости от направления.

Это абсолютно нелогично, но теория ионных циклотронных волн объясняет это: тяжелые ионы хорошо резонируют с ионно-циклотронными волнами. По сравнению со своими более легкими собратьями, они получают больше энергии и тепла.

Подробнее в статье журнала Physical Review Letters.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *