Объединив данные, собранные за несколько лет зондом NASA Parker Solar Probe, ученые смогли составить карту, показывающую невидимую границу внутри атмосферы Солнца — так называемую поверхность Альфвена. Она состоит из точек, в которых скорость солнечного ветра становится выше темпов распространения поперечных волн Альфвена, удерживающих заряженные частицы в атмосфере звезды. Проще говоря, это «точка невозврата», после которой облако плазмы или заряженных частиц покидает Солнце и устремляется в межпланетное пространство, определяя космическую погоду и геомагнитные бури в том числе на Земле.
Поскольку Солнце динамично, процессы на нем и в его атмосфере турбулентны и запутаны, условная поверхность Альфвена далека от шарообразной. Ее расстояние от реальной поверхности звезды сильно колеблется в разных точках и в зависимости от степени активности светила. Понимание флуктуаций и динамических процессов в солнечной короне является важным шагом на пути к прогнозированию космической погоды, геомагнитных бурь, а также играет важную роль в фундаментальных знаниях об эволюции звезд.
Зонд Parker Solar Probe регулярно измерял параметры поверхности Альфвена с 2021 года, собрав большую базу данных. Их дополнили с помощью наблюдений других солнечных обсерваторий и зонда ESA Solar Orbiter. Ключевую роль сыграл Parker, поскольку он во время сближений с Солнцем буквально заныривал в его атмосферу, проводя ключевые измерения параметров магнитного поля и распространения заряженных частиц.
До сих пор гелиофизики имели лишь приблизительное представление о том, как колеблется поверхность Альфвена в зависимости от солнечных циклов. Теперь у них есть точное математическое описание и модель, позволяющая оценить «дыхание» атмосферы Солнца. В ближайшие годы активность звезды должна пойти на спад, что позволит понять, насколько более ровной и гладкой станет поверхность Альфвена в атмосфере спокойного Солнца.
Ранее мы рассказывали, как Солнце «обстреляло» Землю высокоэнергичными протонами.