Солнечный зонд NASA Parker впервые напрямую наблюдал корональные выбросы массы светила. Благодаря его наблюдениям ученые смогли отследить возникновение неустойчивости Кельвина — Гельмгольца. Предполагается, что явление часто происходит в атмосфере Солнца, однако увидеть его довольно трудно.
Время от времени на Солнце происходят мощные корональные выбросы массы, которые влияют на Землю. Их результатом, с одной стороны, могут стать впечатляющие полярные сияния, а с другой — сбои в работе электрических сетей и спутников на околоземной орбите. Солнечному зонду Parker впервые удалось заглянуть внутрь огромных облаков плазмы, которые выходят из атмосферы Солнца.
Широкоугольный тепловизор WISPR на борту зонда при наблюдении корональных выбросов массы увидел четкие турбулентные вихри. Физики называют такие явления неустойчивостью Кельвина — Гельмгольца. Считается, что они возникают всякий раз, когда один участок быстро движущейся плазмы взаимодействует с другим. На Земле неустойчивость возникает, например, когда наблюдаются различия в скорости ветра на двух разных сторонах облака.
Наблюдаемые выбросы плазмы были мелкомасштабными и медленными — около 200 км/с. Они наблюдались в течение примерно 30 минут в южной стороне, на расстоянии от 7,5 до 9,5 солнечного радиуса от поверхности светила. В то же время скорость солнечного ветра составляла примерно 410 км/с.
Физики, изучающие солнечную энергию, пришли к выводу, что неустойчивость существует в корональных выбросах Солнца, поскольку движение плазмы в них расходится с потоком солнечного ветра. Однако чтобы доказать это, ранее не было подходящего оборудования.
«Турбулентность, которая приводит к возникновению неустойчивости Кельвина — Гельмгольца, играет фундаментальную роль в регулировании динамики корональных выбросов массы, проходящих через окружающий поток солнечного ветра. Следовательно, понимание турбулентности является ключом к достижению более глубокого понимания солнечных выбросов», — сказал Эвангелос Паурис из Университета Джорджа Мейсона.
Солнечный зонд Parker был запущен 12 августа 2018 года с помощью ракеты-носителя Delta IV Heavy компании Boeing. С тех пор эллиптическая орбита зонда позволила ему приблизиться к солнечной короне ближе, чем когда-либо прежде. По сути, он стал первым искусственным объектом, который вошел во внешнюю атмосферу Солнца всего в 11,5 солнечного радиуса от поверхности светила. И даже сейчас, спустя почти шесть лет, Parker не вышел на свою окончательную орбиту. Зонд неоднократно пролетал мимо Венеры, чтобы использовать гравитацию планеты для увеличения своей скорости и сближения с Солнцем. В ноябре этого года он пролетит мимо Венеры в седьмой раз, что позволит ему пройти в пределах всего 9,5 солнечного радиуса от Солнца в 2025 году.
В январе Parker совершил свое 18-е сближение с Солнцем, подлетев к нему на рекордное расстояние — 7,26 млн км. Кроме того, зонд двигался со скоростью 635 266 км/ч — быстрее, чем когда-либо. На этот маневр ему потребовалось девять дней — с 24 декабря 2023 до 2 января 2024 года.
