Введение

Солнце, наш ближайший звёздный сосед, не только освещает и согревает Землю, но и является источником множества загадок, которые учёные стремятся разгадать. Одной из таких загадок является солнечный ветер — поток заряженных частиц, который влияет на всё в нашей солнечной системе. В этой статье мы рассмотрим недавние исследования, проведённые с помощью Parker Solar Probe, которые помогли открыть новые горизонты в понимании солнечного ветра и его воздействия на нашу планету.

Солнечный ветер и его значение

Солнечный ветер — это поток высокоэнергетических частиц, исходящих от Солнца. Эти частицы, в основном электроны и протоны, могут оказывать значительное влияние на технологические системы на Земле, включая спутники, радио и даже здоровье людей, находящихся на высоте, таких как пассажиры авиарейсов над полярными регионами.

Кристофер Клейн, ведущий исследователь из Лаборатории Луны и планет Университета Аризоны, подчеркивает важность понимания солнечного ветра: «Как технологически развивающееся общество, мы должны знать, как воздействует на нас Солнце — звезда, с которой мы живём».

Структура и слои Солнца

Научные исследования показывают, что Солнце не является простым шаром плазмы, а состоит из нескольких слоёв. В его центре происходит ядерный синтез, в результате которого водород преобразуется в гелий, что и обеспечивает постоянное выделение энергии. Над ядром располагаются несколько слоёв, образующих солнечную атмосферу.

• Фотосфера: это видимая поверхность Солнца, где расположены солнечные пятна.
• Хромосфера: тонкий слой, окружающий фотосферу, откуда могут возникать солнечные вспышки.
• Корона: внешний слой атмосферы, который можно наблюдать только во время полного солнечного затмения.

Близкие встречи с Parker Solar Probe

Запущенный в 2018 году, Parker Solar Probe стал первым космическим аппаратом, который приблизился к Солнцу на рекордно близкое расстояние. Его сложная орбита включает семь проходов мимо Венеры, а первое близкое приближение произошло в канун Рождества 2024 года. Эти близкие встречи позволили учёным картографировать «внешнюю границу» Солнца, что раньше было невозможно.

Интересно, что, когда плазма поднимается от центра Солнца, она охлаждается с 15 миллионов градусов Цельсия до 5,5 тысяч градусов в фотосфере, но затем снова нагревается, достигнув температур свыше 1,1 миллиона градусов в короне. Эти странные процессы являются результатом сложных взаимодействий заряженных частиц и мощных магнитных полей.

Разгадывание тайны солнечного нагрева

Клейн отметил: «Мы знаем, что существует постоянный поток тепла, который поступает в солнечный ветер, и мы хотим понять, какие механизмы приводят к этому нагреву». Ранее учёные могли только строить упрощённые модели, но с помощью Parker Solar Probe они могут более точно описывать процессы, происходящие на близком расстоянии от Солнца.

Код ALPS и его значение

Команда Клейна разработала числовой код, названный ALPS (Arbitrary Linear Plasma Solver), который позволяет анализировать фактическое распределение заряженных частиц и определять, как волны движутся через плазму. Это исследование имеет важные последствия для нашего понимания того, как солнечный ветер взаимодействует с другими объектами в солнечной системе.

Заключение

Изучение солнечного ветра и его динамики — это ключ к пониманию множества процессов, влияющих на нашу планету и солнечную систему в целом. Исследования, проводимые Parker Solar Probe, открывают новые горизонты в астрономии и физике, позволяя нам лучше предсказывать и понимать влияние солнечной активности на Землю. С каждым новым открытием мы приближаемся к разгадке одной из самых великих тайн нашей солнечной системы.