Солнечный зонд Parker раскрывает 70-летнюю тайну солнечной активности

DNVN - Впервые в истории зонд Parker Solar Probe от NASA пролетел через область Солнца, где магнитные поля взрывным образом разделяются и снова соединяются, что напрямую подтвердило теорию, которую ученые обсуждали на протяжении 70 лет.

Благодаря зонду Parker Solar Probe НАСА учёные наконец увидели, как Солнце распадается и взрывается. Миссия подтвердила 70-летнюю теорию о магнитных силах, вызывающих солнечные бури. Источник: Shutterstock

Прорыв объясняет, как Солнце высвобождает огромные выбросы энергии, которые создают солнечные бури и ураганы, достаточно мощные, чтобы нарушить работу спутников, энергосетей и систем связи на Земле.

Подтверждение многолетних теорий о Солнце

Группа исследователей под руководством Юго-Западного исследовательского института (SwRI) представила первые прямые доказательства, подтверждающие давние теории магнитного пересоединения – мощного процесса, который высвобождает накопленную магнитную энергию и вызывает солнечные вспышки, выбросы корональной массы и другие явления космической погоды. Этот прорыв стал возможен благодаря зонду Parker Solar Probe (PSP) НАСА – единственному космическому аппарату, пролетевшему через верхние слои атмосферы Солнца.

Магнитное пересоединение происходит, когда линии магнитного поля в перегретой плазме разрываются, а затем снова соединяются в другой конфигурации. Это внезапное изменение высвобождает огромное количество энергии. На Солнце этот процесс вызывает извержения, которые могут распространяться по всей Солнечной системе и нарушать работу земных технологий, включая спутники, связь и энергосистемы. Разработка точных моделей процесса пересоединения на Солнце имеет ключевое значение для прогнозирования этих разрушительных солнечных бурь до того, как они достигнут нашей планеты.

Исследование Солнца, проведенное под руководством SwRI, подтвердило теоретические модели солнечного магнитного пересоединения, существовавшие десятилетиями. Измерения, проведенные с помощью зонда Parker Solar Probe (НАСА), помогли заполнить важные пробелы в данных о процессах, вызывающих солнечные вспышки, корональные выбросы массы и другие явления космической погоды. Измерения проводились в области, обозначенной белым цветом, которая была идентифицирована как источник коронального выброса массы. Представленные здесь изображения получены с помощью миссии Solar Orbiter Европейского космического агентства. Источник: ESA/NASA/Solar Orbiter.

От магнитосферы Земли к Солнцу

«Пересоединение происходит в различных пространственных и временных масштабах, в космической плазме, от Солнца до магнитосферы Земли, от лабораторных условий до космических масштабов», — сказал доктор Ритеш Патель, научный сотрудник Отдела науки и исследования Солнечной системы в SwRI в Боулдере, штат Колорадо, и ведущий автор новой статьи, опубликованной в журнале Nature Astronomy. «С конца 1990-х годов мы можем идентифицировать пересоединение в солнечной короне с помощью визуализации и спектроскопии. Обнаружение пересоединения in situ в магнитосфере Земли стало возможным благодаря запуску таких миссий, как миссия NASA Magnetosphere Multiscale (MMS). Однако аналогичные исследования в солнечной короне стали возможны только с запуском NASA Parker Solar Probe в 2018 году».

Беспрецедентная близость PSP к Солнцу открыла путь к открытиям, которые когда-то считались невозможными. Во время близкого пролёта 6 сентября 2022 года космический аппарат столкнулся с мощным извержением и получил первые подробные изображения и измерения активности плазмы и магнитного поля во время такого события. Объединив эти наблюдения с данными, полученными с космического аппарата Solar Orbiter Европейского космического агентства (ESA), команда под руководством SwRI подтвердила, что PSP действительно впервые пролетел через зону магнитного пересоединения в атмосфере Солнца.

Зонд Parker Solar Probe от NASA стал первым космическим аппаратом, прошедшим напрямую через внешнюю атмосферу Солнца и собирающим беспрецедентные данные о солнечной активности и её влиянии на Землю. Источник: NASA GSFC/CIL/Брайан Монро

Давние модели наконец-то подтверждены

«Мы разрабатываем теорию магнитного пересоединения уже почти 70 лет, поэтому у нас есть базовое представление о том, как будут вести себя различные параметры», — сказал Патель. «Измерения и наблюдения, полученные в ходе этого столкновения, подтвердили десятилетия численного моделирования с определённой степенью неопределённости. Эти данные послужат серьёзными ограничениями для будущих моделей и откроют путь к пониманию солнечных измерений PSP в других временных масштабах и при других событиях».

Миссия NASA MMS, возглавляемая SwRI, дала исследователям представление о том, как происходит пересоединение в околоземном пространстве в меньших масштабах. Наблюдения PSP 2022 года теперь дают исследователям недостающую часть головоломки, связывающей пересоединение в масштабах Земли с масштабами Солнца. Далее SwRI будет работать над определением наличия механизмов пересоединения, связанных с возмущениями, флуктуациями и магнитными волнами, в областях Солнца, которые PSP идентифицировал как испытывающие активное пересоединение.

Раскрывая секрет передачи энергии

«Текущие исследования приводят к открытиям в различных масштабах, которые позволяют нам увидеть, как передаётся энергия и как ускоряются частицы», — сказал Патель. «Понимание этих процессов на Солнце может помочь нам лучше прогнозировать солнечную активность и расширить наши знания об околоземном пространстве».

Зонд Parker Solar Probe – это миссия NASA, разработанная для изучения Солнца с близкого расстояния и изучения влияния его активности на окружающую среду Земли. Она является частью программы NASA «Жизнь со звёздами», которая фокусируется на системе Солнце-Земля и её влиянии на повседневную жизнь и общество. Программой руководит Центр космических полётов имени Годдарда (NASA) в Мэриленде для Управления научных миссий агентства в Вашингтоне. Сам космический аппарат был разработан и построен Лабораторией прикладной физики Университета Джонса Хопкинса, которая также осуществляет управление миссией.

Ла Кхе (по данным SciTech Daily)

Источник: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/tau-tham-do-mat-troi-parker-giai-ma-bi-an-keo-dai-70-nam-ve-hoat-dong-cua-mat-troi/20250824073432046