Так вот почему он такой быстрый
Данные со старого, по нынешним меркам, спутника NASA, похоже, позволили разгадать загадку, которая давно уже донимает учёных: что именно способствует разогреву и ускорению солнечного ветра.
Солнечный ветер — это поток ионизированных частиц (в основном гелиево-водородной плазмы с небольшой примесью более тяжёлых элементов), истекающий из верхних слоёв солнечной атмосферы.
Вопреки, так сказать, логике, удаляясь от поверхности Солнца, солнечный ветер не только не замедляется, но наоборот, проходя через солнечную корону, ускоряется втрое — в окружающее космическое пространство он исходит со скоростью 300−1200 км/с.
Что именно его разгоняет? Ответ на этот вопрос исследователи искали на протяжении десятилетий.
В 1970-е и 1980-е годы наблюдения, полученные парой немецко-американских аппаратов Helios, заложили фундамент под первые гипотезы, объясняющие это ускорение. Среди них — нестабильность плазмы, магнитогидродинамические волны и турбулентный разогрев. Уточнить причину, однако, удалось с помощью данных с одного из старейших активных зондов NASA — Wind.
Как заявил сотрудник Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики Джастин Каспер, причиной ускорения солнечного ветра стали так называемые ионные циклотронные волны.
Они состоят из протонов, которые, как указывается в материале NASA, «кружатся в волнообразном ритме вокруг магнитного поля Солнца».
Согласно теории, предложенной изначально Филом Айзенбергом из Университета Нью-Гэмпшира, а также Виталием Галинским и Валентином Шевченко из Университета штата Калифорния в Сан-Диего, ионные циклотронные волны, испускаемые Солнцем, проходят через солнечный ветер, нагревая газ до миллионов градусов и разгоняя его до скорости в миллионы километров в час.
Данные с зонда Wind подтвердили существование этих циклотронных волн, по крайней мере в зоне видимости зонда Wind.
Помимо разгона и нагревания, как указывает Джастин Каспер, эти волны, по-видимому, ответственны за некоторые другие странные особенности солнечного ветра. В частности, именно из-за них более тяжёлые элементы движутся гораздо быстрее, чем лёгкие.
Вышеупомянутая теория это объясняет: тяжёлые ионы лучше резонируют с ионными циклотронными волнами и потому получают больше энергии и теплоты.
В 2018 году NASA планирует запустить к Солнцу зонд Solar Probe Plus, который должен приблизиться к нашему светилу на расстояние всего лишь в 7 млн километров (при этом ему предстоит функционировать при температуре 1400 oC). Задачей зонда будет исследовать плазму и магнитное поле именно там, откуда непосредственно исходит солнечный ветер. С помощью этого зонда учёные намерены заодно проверить справедливость теории циклотронных волн.
По материалам NASA