Международная команда ученых с помощью аппарата Solar Orbiter проанализировала солнечную активность и потоки солнечного ветра. Астрономы смогли доказать, что медленный солнечный ветер появляется в областях, где разрываются замкнутые петли магнитного поля. Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.
Солнечный ветер — поток заряженных частиц плазмы, летящий от Солнца в космос. Иногда он летит в сторону Земли. Это может нарушить работу спутников, систем связи и электроники в целом. Сбои в этих системах могут привести к серьезным последствиям. Поэтому ученые давно исследуют солнечный ветер и пытаются понять, как и почему он появляется, чтобы его можно было предсказывать заранее.
Солнечный ветер бывает «быстрым» (более 500 км/с) и «медленным» (менее 500 км/с). Ученые полагают, что скорость обусловлена областью солнечной короны (самого верхнего слоя атмосферы звезды), из которой происходит ветер. Например, быстрый ветер, считают астрономы, появляется в областях открытой короны. Это места, где линии магнитного поля прикрепляются к Солнцу только на одном конце и уходят в космос на другом, создавая дорогу для выхода солнечного материала в космос. Медленные же ветра могут появляться в областях закрытой короны, то есть в регионах, где линии магнитного поля соединены с солнечной поверхностью на обоих концах. Такие линии магнитного поля напоминают петли над поверхностью звезды. Иногда они разрываются, из-за чего материал может вылететь наружу и превратиться в солнечный ветер. Чаще всего это происходит в местах, где встречаются закрытые и открытые области короны.
В 2020 году ESA и NASA запустили миссию Solar Orbiter. Среди ее задач — изучение солнечного ветра. Для этого на аппарате установлено десять сложнейших научных инструментов. Они фотографируют поверхность Солнца, анализируют состав солнечного ветра и проводят другие наблюдения.
Используя данные миссии Solar Orbiter, ученые решили проверить гипотезу о том, что медленный солнечный ветер появляется в областях закрытой короны во время разрыва и повторного соединения линий магнитного поля. Для этого астрономы измерили состав потоков солнечного ветра. Комбинации тяжелых ионов, содержащихся в солнечном веществе, различаются в зависимости от того, откуда произошел ветер.
«Каждая область Солнца может иметь уникальную комбинацию тяжелых ионов, которая определяет химический состав потока солнечного ветра. Поскольку химический состав солнечного ветра остается постоянным по мере его распространения в Солнечную систему, мы можем использовать эти ионы в качестве отпечатков пальцев, чтобы определить происхождение конкретного потока солнечного ветра в нижней части атмосферы Солнца», — рассказала Сьюзан Лепри из Мичиганского университета.
С помощью данных Solar Orbiter ученые получили данные о солнечной активности и потоках ветра. Это позволило им определить, что медленный ветер исходил из области, где встречаются открытая и закрытая короны. Это доказывает, что медленный ветер появляется в местах разрыва закрытой короны.
