Удачное расположение космических зондов позволило зафиксировать невероятный выброс корональной массы на Солнце

Удачное расположение космических зондов позволило зафиксировать невероятный выброс корональной массы на Солнце

Наше Солнце — не совсем безмятежный шар раскаленной плазмы. Фактически, оно довольно часто извергает колоссальные плазменные массы; такие корональные выбросы массы, когда они направлены на Землю, являются причиной геомагнитных бурь.

Из околоземного космоса мы можем довольно хорошо измерить их с помощью спутников и других космических аппаратов. Но в 1998 году произошло нечто невероятно случайное. Мало того, что космический корабль в околоземном пространстве измерил выброс корональной массы, еще один космический корабль, пролетевший мимо Марса, был ориентирован в правильном направлении, чтобы также увидеть взрыв на нашей звезде.

Это означало, что два космических зонда смогли измерить один и тот же выброс в разных точках своего пути от Солнца, что дало редкую возможность понять, как развиваются эти мощные извержения.

Выбросы корональной массы могут быть не такими заметными, как солнечные вспышки (которые они иногда сопровождают), но они гораздо мощнее. Они возникают, когда скрученные линии магнитного поля на Солнце повторно соединяются, преобразуя и высвобождая при этом огромное количество энергии.

Это происходит в форме выброса, при котором огромные количества ионизированной плазмы и электромагнитного излучения, связанные в спиралевидном магнитном поле, запускаются в космос солнечным ветром. Когда они проходят мимо Земли, они могут взаимодействовать с магнитосферой и ионосферой, создавая наблюдаемые эффекты, такие как проблемы спутниковой связи и полярные сияния.

Но то, что происходит с выбросами, когда они не достигают Земли, в межпланетном пространстве, изучать гораздо труднее. Во-первых, у нас гораздо меньше инструментов. Вероятность того, что два космических зонда, находящихся на большом расстоянии от Солнца, обнаружат одно и то же извержение, невероятно низка.

К счастью, именно это произошло в 1998 году с двумя космическими аппаратами, предназначенными для изучения солнечного ветра. Космический аппарат НАСА Wind в лагранжевой точке L1 на расстоянии примерно 1 астрономической единицы (расстояние между Землей и Солнцем) впервые наблюдал CME 4 марта 1998 года.

Восемнадцать дней спустя то же явление зафиксировал Ulysses, космический корабль, который в то время находился на расстоянии 5,4 астрономических единиц, более или менее эквивалентном среднему орбитальному расстоянию до Юпитера.

Данные Wind (слева) и данные Ulysses (справа). (Теллони и др., ApJL, 2020)

Теперь астрономы изучили обобщение данные, чтобы впервые охарактеризовать, как изменяется выброс корональной массы по мере того, как он продвигается вглубь Солнечной системы. В частности, они исследовали магнитогидродинамическую эволюцию погруженного магнитного облака.

Ученые обнаружили, что в 4,4 астрономических единицах между двумя космическими зондами спиральная структура магнитного облака значительно разрушилась. Команда считает, что это, произошло из-за взаимодействия со вторым магнитным облаком, которое двигалось быстрее, чем первое, догоняя его и сжимая к тому времени, когда оно достигло Ulysses.

Магнитное взаимодействие между двумя облаками могло разрушить внешний слой, оставив после себя более искривленное ядро.

«В результате магнитная структура предыдущего магнитного облака сильно деформируется. Фактически, его крупномасштабное вращение распространяется далеко за пределы следующего магнитного облака и фактически представляет собой форму вращения фонового магнитного поля».

Исследователи отмечают, что мы находимся на ранних стадиях того, что можно считать «золотым веком» физики Солнца.

С Солнечным зондом НАСА Parker, BepiColombo ESA и JAXA и Solar Orbiter ESA, астрономы рассчитывают получить намного больше информации.

Исследование было опубликовано в The Astrophysical Journal Letters.

Источники: Фото: Выброс корональной массы, зарегистрированный в январе 2000 г. (SOHO [ESA / NASA])

logo