Наше Солнце окружено глубокой, миллионоградусной атмосферой, которая влияет на все в Солнечной системе — но как именно это происходит, остается загадкой.
Атмосфера, называемая короной, производит солнечный ветер-поток заряженных частиц, которые вытекают из Солнца и пересекают Солнечную систему. Когда солнечный ветер движется к Земле, он приносит угрозы в виде радиации и магнитных помех.
Теперь, в новом исследовании, исследователи наконец-то смогли наблюдать, как он рождается во внешней короне Солнца. Эти изображения дают достаточно подробностей, чтобы исследователи могли начать собирать воедино, почему он течет такими сложными путями. Они пришли к выводу, что одно из вероятных объяснений заключается в том, что турбулентность является следствием того, откуда она исходит. [Во время затмений астрономы пытаются раскрыть тайны солнечного ветра]
"Предыдущие снимки показали внешнюю корону как гладкую структуру, но в глубоком космосе солнечный ветер является турбулентным и порывистым",-сказал соавтор Крейг Дефорест, физик-солнечник из Юго-Западного исследовательского института в Техасе. "Используя новые методы для повышения точности изображения, мы поняли, что корона не гладкая, а структурированная и динамичная. Каждая структура, которую мы считали понятной, оказывается состоящей из более мелких элементов и более динамичных, чем мы думали."
Исследование опиралось на данные STEREO, миссии НАСА, которая вращается вокруг Солнца с 2006 года. Он несет в себе прибор под названием коронограф, который использует черный диск, чтобы блокировать яркую поверхность Солнца. Это позволяет ученым увидеть, что происходит в короне, которая гораздо слабее поверхности и в противном случае была бы размыта ее светом.
Но эти данные не были достаточно детализированы, чтобы позволить ученым увидеть, что на самом деле происходит внутри короны, сообщает НАСА. Чтобы решить эту проблему, исследователи сначала запросили у команды стерео определенный тип данных: изображения с длительной экспозицией, которые будут захватывать более слабые сигналы. Затем они приступили к кропотливой работе по очистке данных, чтобы устранить запутывающие факторы, такие как свет фоновых звезд или ложные сигналы от самого прибора.
Очистка включала в себя сборку изображений с особой тщательностью, которая учитывала, как быстро солнечный ветер вытекает и соответственно смещает изображения. Для этого они сопоставляли изображения с течением времени, в зависимости от их места в потоке солнечного ветра, а не от их конкретного местоположения в пространстве — например, отслеживали отдельные участки солнечного ветра, когда они выходили из Солнца.
Этот процесс эквивалентен выравниванию последовательных изображений бревна, дрейфующего в потоке, так что бревно, а не деревья вдоль берега реки, складывается в каждом изображении — предлагая более детальное изображение бревна.
В результате получается гораздо более четкая картина потока солнечного ветра, показывающая более мелкие структуры, составляющие, казалось бы, неорганизованное целое. Эта структура, скрытая под гладкой поверхностью, помогает объяснить, почему солнечный ветер течет так турбулентно, как он удаляется от Солнца.
Исследование описано в статье, опубликованной в «Астрофизическом журнале» 18 июля.
Новое изображение также высветило область, наиболее интересную для изучения, примерно в 4,3 миллиона миль (7 миллионов километров) над поверхностью Солнца. До и после этого момента солнечный ветер было относительно легко отслеживать, но в этой области поток, казалось, попал в ухаб на дороге. Команда не совсем понимает, что там происходит.
Достаточно вероятно, что НАСА собирается запустить новую миссию, которая принесет ученым еще больше данных о солнечной короне. Зонд Parker Solar, запуск которого запланирован на начало августа, а сбор данных начнется позже в этом году, в конечном итоге пролетит прямо через эту область нашей звезды, опустившись ниже бугристой секции — и, надеюсь, расшифрует еще больше тайн о солнечном ветре и его месте рождения.