Благодаря зонду Solar Orbiter ученые выяснили, как работает солнечный ветер
Солнце непрерывно выбрасывает в космос потоки электрически заряженных частиц. Эти частицы летят со скоростью в сотни километров за 1 секунду и образуют солнечный ветер. Когда этот поток достигает Земли, он вызывает геомагнитные бури. Из-за таких бурь ломаются спутники, отключаются электросети и прерывается связь. Также солнечный ветер разгоняет другие частицы и создает ударные волны, когда сталкивается с магнитными полями планет. Чтобы понимать природу этих явлений и защищать технологии на Земле, ученым нужно знать, как именно солнечный ветер переносит энергию от звезды к планетам.
Долгое время физики представляли солнечный ветер как равномерный поток, но данные наблюдений показали, что внутри него постоянно колеблется энергия. Эти колебания рождают плазменные волны. Плазма — это состояние вещества, в котором электроны оторвались от атомов, из-за чего частицы получили электрический заряд. Волны в такой среде возникают, когда заряженные частицы взаимодействуют друг с другом через электромагнитные поля. Плазменные волны не просто летят вместе с ветром, а активно меняют его структуру и перераспределяют энергию внутри потока на всем пути через Солнечную систему.
Самая опасная погода: все о солнечной активности и «космических синоптиках»
В этом процессе участвуют два типа высокочастотных волн: ленгмюровские и ионно-звуковые. Они передают энергию по принципу резонанса. Резонанс возникает, когда скорость отдельной частицы в потоке точно совпадает с ритмом волны, которая проходит мимо. Когда их движения синхронизируются, частица и волна начинают обмениваться энергией. В повседневной жизни похожее явление заставляет трескаться стеклянный бокал, если рядом звучит нота точно такой же частоты. В космосе благодаря резонансу энергия внутри солнечного ветра постоянно переходит от одних частиц к другим.
Уточнить механизм работы этих волн удалось аспиранту Шведского института космической физики и Уппсальского университета Йорди Болду. Он проанализировал информацию с европейского зонда Solar Orbiter. Этот космический аппарат подлетает к Солнцу ближе, чем орбита Меркурия. Там зонд фиксирует молодой солнечный ветер, который еще не успел измениться, пока летел через космос.
Выяснилось, что возле звезды поток частиц ведет себя совсем иначе, чем около Земли. Когда аппарат изучает ветер так близко к источнику, исследователям гораздо проще проследить, как именно зарождаются изменения в плазме и к каким последствиям они приводят в итоге.
Иллюстрация ESA
Самое популярное
