Полет зонда «Паркер» к Солнцу принес первые научные результаты

Запущенный NASA в августе 2018 года автоматический зонд «Паркер» (Parker Solar Probe) приблизился к Солнцу на рекордно близкое расстояние для созданных человеком объектов. На данный момент «Паркер» трижды проходил точку перигелия своей орбиты: в ноябре 2018 и в марте и августе 2019 года. Расстояние между Солнцем и аппаратом составило 0,16 и 0,24 астрономических единиц. Следующее сближение с Солнцем ожидается в конце января 2020 года. А максимально близко к Солнцу «Паркер» пройдет через шесть лет, во время двадцать второго — двадцать шестого перигелиев. Сейчас в журнале Nature вышли первые статьи (1, 2, 3,), основанные на данных, которые «Паркер» собрал во время первых трех сближений с Солнцем.

Наиболее существенные результаты связаны с изучением солнечного ветра — потока ионизированных частиц, выбрасываемых Солнцем в окружающее космическое пространство. Именно исследование солнечного ветра прославило американского астронома Юджина Паркера, в честь которого был назван зонд «Паркер». Ученым было известно, что солнечный ветер, по-видимому, состоит из двух основных компонентов. «Быстрый ветер» со скоростью около 700 километров в секунду происходит из гигантских корональных дыр (областей с пониженный температурой и плотностью и особым образом ориентированным магнитным полем) в полярной области Солнца. Скорость «медленного ветра» ниже 500 километров в час, а его происхождение оставалось неизвестным. Данные зонда «Паркер» позволили установить, что медленный ветер связан с небольшими корональными дырами, расположенными вокруг солнечного экватора. До сих пор об их существовании исследователи Солнца не подозревали.

Еще одна проблем, в решение которой внес вклад «Паркер», связана с разогревом солнечной короны. Внешняя часть атмосферы Солнца гораздо горячее, чем лежащая глубже фотосфера. Если температура фотосферы — около 6000 кельвинов, то температура короны – от 1 до 2 миллионов кельвинов. Для объяснения этого эффекта существуют две основные гипотезы. Одна связывает разогрев солнечной короны с магнитогидродинамическими волнами, которые переносят энергию нижних слоев Солнца во внешнюю часть солнечной атмосферы, рассеиваясь в ней. Другая объясняет нагрев короны эффектом пересоединения линий магнитного поля во время солнечных вспышек. По словам профессора Тима Хорбери (Tim Horbury) из Имперского колледжа Лондона, наблюдения «Паркера» показывают, что частицы солнечного ветра испускаются во взрывных струях, а не излучаются устойчивым потоком. Такое быстрое выделение энергии из недр Солнца интерьера в его атмосферу, по мнению ученых, может объяснить разогрев короны.

Сюрпризом для ученых стало большое количество космической пыли в окрестностях Солнца. При сближении с Солнцем зонд оказался засыпан мелкой пылью, отколовшей крошечные кусочки от его теплового экрана, что проявилось в виде белых полос на снимках камеры высокого разрешения. Считается, что это остатки астероидов и комет, которые приближались к Солнцу и испарялись, оставляя лишь пылевой след.

«Паркер» подтвердил также высказанные ранее астрономами предположения, что по мере приближения к Солнцу размер пылевых частиц уменьшается. Расчеты показывают, что на расстоянии шести радиусов Солнца частицы пыли станут столь малыми, что их будет полностью уничтожать солнечное излучение, и составляющие их атомы отправятся в глубины космоса в составе солнечного ветра. Через год, когда зонд еще больше приблизится к Солнцу, он сможет проверить, действительно ли там существует лишенная пыли зона.

По материалам: polit