Как раз недавно космический аппарат вполне благополучно пролетел сквозь мощнейший поток раскалённой плазмы из солнечной короны.
Вообще, сейчас для миссии Parker Solar Probe наступает самое волнующее время: зонд запустили в 2018 году и вся первая часть этой исследовательской программы прошла при спокойном Солнце, но сейчас 11-летний цикл солнечной активности подходит к своему пику, его ожидают в 2025 году. И при этом космический аппарат с каждым оборотом по своей вытянутой орбите подлетает к светилу всё ближе и ближе. К примеру, во время недавнего сближения он уже был в 8,5 миллиона километров от нашей звезды. Для сравнения, Меркурий обретается в 58 миллионах километров от Солнца.
Чего ждут от зонда Parker: у учёных к нему два основных вопроса. Первый — почему же всё-таки солнечная корона в сотни раз горячее поверхности звезды. Температура великолепного украшения Солнца, которое простирается на миллионы километров, — порядка миллиона градусов Цельсия. Меж тем на поверхности — "всего" 5,5 тысячи градусов. И второй вопрос, с этим связанный, — что разгоняет солнечный ветер до немыслимых скоростей вплоть до 2 тысяч метров в секунду.
Что такое солнечный ветер
Это, собственно говоря, поток частиц солнечного вещества. Вещество это находится в виде плазмы, то есть в четвёртом возможном состоянии (напомним, первые три — это твёрдое, жидкое и газообразное). В плазме частицы раскалены и очень сильно заряжены, то есть из их атомов выбиты электроны и эти электроны носятся в общем потоке сами по себе. И точно так же от Солнца летит превеликое множество отдельных протонов. Поэтому крайне опасные для межпланетных перелётов внезапные и очень мощные солнечные выбросы называют протонными событиями.
Солнечный ветер бывает разный. Отличают два типа: медленный и быстрый. Медленный — это то, что происходит постоянно и монотонно на любом этапе 11-летнего цикла. Ионизированные частицы всё время летят от Солнца со скоростью в несколько сотен километров в секунду. Земля и большинство планет вращаются вокруг Солнца в плоскости его экватора, это сравнительно спокойный регион, и тем не менее без мощного магнитного поля Земли жизнь на ней быстро сдуло бы этим медленным ветром солнечной радиации. Во всяком случае, жизнь на поверхности планеты.
И есть быстрый солнечный ветер, а у него совсем другая природа: он появляется из колоссального извержения солнечной короны — так называемого коронального выброса массы. Кстати, во время своего недавнего 14-го подлёта к Солнцу в декабре 2022 года Parker побывал внутри такого выброса. Там солнечная плазма мчится уже на скоростях в полторы тысячи километров в секунду или даже ещё быстрее. И конечно, такой шторм гораздо быстрее долетает до Земли, если идёт в нашу сторону.
Загадка солнечной короны
Насчёт её поразительной раскалённости есть разные версии, но одного чёткого объяснения пока нет. В основном все мнения сходятся на том, что это работа солнечного магнитного поля, но не очень понятно, откуда при этом берётся так много дополнительного тепла. Есть подозрения, что оно выделяется, когда быстрый ветер накладывается на медленный и создаёт ударные волны. Ещё одна гипотеза гласит, что корону разогревают ежесекундно происходящие в ней нановспышки с мощностью водородной бомбы каждая.
Чтобы всё это проверить, надо составить максимально полную картину того, какие именно частицы имеются в солнечной короне и в солнечном ветре. В целом, как уже поняли учёные, это частицы более низких энергий и частицы высокоэнергетические. И для обнаружения тех и других на борту у зонда Parker имеются специальные приборы: Energetic Particle Instrument-Lo и Energetic Particle Instrument-Hi. А в наступающий сейчас сезон мощных корональных выбросов особенно важным становится EPI-Hi — детектор частиц высоких энергий. Поэтому внезапное отключение именно этого прибора именно сейчас, надо сказать, как нельзя более некстати.
Что произошло с прибором зонда Parker
Как пишут в NASA, после благополучного пролёта аппарата сквозь корональный выброс массы инженеры решили обновить бортовое программное обеспечение. И во время загрузки обновлений детектор высокоэнергетических частиц внезапно раньше времени сам включился и тут же выключился. В выключенном состоянии он остаётся до сих пор и останется, как полагают специалисты, ещё несколько недель, потому что в ближайшее время на хорошую связь с Parker надеяться не приходится: сейчас Солнце создаёт особенно сильные помехи для радиосвязи из-за того, что светило, сам зонд и наземная приёмная антенна выстроились в одну линию. Это называется солнечной интерференцией. А меж тем уже 12 марта 2023 года должно состояться следующее, 15-е по счёту, сближение станции со светилом. Впрочем, NASA обещает, что к тому времени выключенный прибор заработает.
