Сонячний зонд Parker розгадує 70-річну таємницю сонячної активності

DNVN – Вперше в історії зонд NASA «Паркер Сонячний» пролетів через область Сонця, де магнітні поля вибухово розділяються та знову з'єднуються, що безпосередньо підтверджує теорію, яку вчені обговорюють протягом 70 років.

Завдяки сонячному зонду Parker від NASA вчені нарешті побачили, як Сонце розпадається та вибухає. Місія підтвердила 70-річну теорію про магнітні сили, що стоять за сонячними бурями. Джерело: Shutterstock

Це відкриття пояснює, як Сонце вивільняє величезні сплески енергії, що створюють сонячні бурі та урагани, достатньо потужні, щоб порушити роботу супутників, електромереж та зв'язку на Землі.

Підтвердження багаторічних теорій про Сонце

Команда вчених під керівництвом Південно-західного дослідницького інституту (SwRI) надала перші прямі докази, що підтверджують давні теорії магнітного перез'єднання – потужного процесу, який вивільняє накопичену магнітну енергію та призводить до сонячних спалахів, викидів корональної маси та інших явищ космічної погоди. Цей прорив став можливим завдяки сонячному зонду Parker Solar Probe (PSP) NASA, єдиному космічному апарату, який пролетів крізь верхні шари атмосфери Сонця.

Магнітне перез'єднання відбувається, коли лінії магнітного поля в перегрітій плазмі розриваються, а потім знову з'єднуються в іншій конфігурації. Ця раптова зміна вивільняє величезну кількість енергії. На Сонці цей процес викликає виверження, які можуть поширюватися по всій Сонячній системі та порушувати роботу технологій на Землі, включаючи супутники, зв'язок та енергетичні мережі. Розробка точних моделей того, як працює перез'єднання на Сонці, є ключовою для прогнозування цих руйнівних сонячних бур, перш ніж вони досягнуть нашої планети.

Дослідження Сонця, проведене SwRI, підтвердило багаторічні теоретичні моделі сонячного магнітного перез'єднання. Вимірювання, проведені за допомогою сонячного зонда Parker Solar Probe NASA, допомогли заповнити важливі прогалини в даних про процеси, що викликають сонячні спалахи, викиди корональної маси та інші явища космічної погоди. Вимірювання були проведені в області, позначеній білим кольором, яка була ідентифікована як джерело викиду корональної маси. Наведені тут цифри взяті з зображень, отриманих місією Solar Orbiter Європейського космічного агентства (ESA). Авторство: ESA/NASA/Solar Orbiter.

Від магнітосфери Землі до Сонця

«Перепідключення відбувається на різних просторових і часових масштабах, у космічній плазмі, починаючи від Сонця до магнітосфери Землі, від лабораторних середовищ до космічних масштабів», — сказав доктор Рітеш Патель, науковий співробітник Відділу науки та досліджень Сонячної системи в Південно-Західному інституті в Боулдері, штат Колорадо, та провідний автор нової статті, опублікованої в Nature Astronomy. «З кінця 1990-х років ми змогли виявити перепідключення в сонячній короні за допомогою візуалізації та спектроскопії. Виявлення in situ стало можливим у магнітосфері Землі завдяки запуску таких місій, як місія NASA Magnetosphere Multiscale (MMS). Однак подібні дослідження в сонячній короні стали можливими лише завдяки запуску зонда NASA Parker Solar Probe у 2018 році».

Безпрецедентна близькість PSP до Сонця відкрила двері до відкриттів, які колись вважалися неможливими. Під час близького прольоту 6 вересня 2022 року космічний апарат зіткнувся з потужним виверженням та зібрав перші детальні зображення та вимірювання активності плазми та магнітного поля під час такої події. Поєднавши ці спостереження з даними Solar Orbiter Європейського космічного агентства (ESA), команда під керівництвом SwRI підтвердила, що PSP справді вперше пролетів через зону магнітного перез'єднання в атмосфері Сонця.

Сонячний зонд Parker від NASA – перший космічний апарат, який пролетів безпосередньо крізь зовнішню атмосферу Сонця, збираючи безпрецедентні дані про сонячну активність та її вплив на Землю. Авторство: NASA GSFC/CIL/Brian Monroe

Давньоісторичні моделі нарешті підтверджені

«Ми розробляємо теорію магнітного перез'єднання майже 70 років, тому маємо загальне уявлення про те, як поводяться різні параметри», — сказав Патель. «Вимірювання та спостереження, отримані під час зустрічі, підтвердили десятиліття числових симуляцій з певним ступенем невизначеності. Дані слугуватимуть вагомими обмеженнями для майбутніх моделей і забезпечать шлях до розуміння сонячних вимірювань PSP з інших часових шкал та подій».

Місія NASA MMS, яку очолює SwRI, дала дослідникам уявлення про те, як відбувається перепідключення в навколоземному середовищі в меншому масштабі. Спостереження PSP 2022 року тепер надають дослідникам відсутній шматочок головоломки, що пов'язує перепідключення в масштабі Землі з сонячним масштабом. Далі SwRI працюватиме над тим, щоб визначити, чи присутні механізми перепідключення, пов'язані з порушеннями або коливаннями та магнітними хвилями, в сонячних областях, визначених PSP як такі, що переживають активне перепідключення.

Розкриття секрету передачі енергії

«Поточні дослідження роблять відкриття на різних масштабах, що дозволяє нам побачити, як передається енергія та як прискорюються частинки», — сказав Патель. «Розуміння цих процесів на Сонці може допомогти нам краще прогнозувати сонячну активність та покращити наше розуміння навколоземного середовища».

Сонячний зонд «Паркер» – це місія NASA, розроблена для вивчення Сонця зблизька та дослідження того, як його активність формує середовище Землі. Вона є частиною програми NASA «Життя з зірками», яка зосереджена на системі Сонце-Земля та її впливі на повсякденне життя та суспільство. Програмою керує Центр космічних польотів імені Годдарда NASA в Меріленді для Управління наукових місій агентства у Вашингтоні. Сам космічний апарат був розроблений та побудований Лабораторією прикладної фізики Університету Джонса Гопкінса, яка також керує місією та керує нею.

Ла Кхе (за даними SciTech Daily)

Джерело: 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