Недавно закончилась долгая одиссея миссии Ulysses. 17,5 лет зонд помогал изучать Солнце на недоступном ранее уровне, но исследования его позволили узнать новое не только о нашей звезде и его окружении, но и лучше понять природу всей галактики и даже Вселенной.

Зонд Ulysses
Еще один ракурс
Гелиосферу можно представить гигантским магнитным пузырем, вытянутым под «дуновением» солнечного ветра. Она ограничивает сферу прямого влияния Солнца и выходит далеко за пределы Солнечной системы
Потоки солнечного ветра в продолжение минимума активности намного мощнее исходят из полярных областей (слева), а в максимуме становятся нерегулярными (справа)

Совместная европейско-американская миссия Ulysses проектировалась, прежде всего, для изучения солнечного ветра (быстрого потока заряженных частиц, испускаемых звездой) и магнитного поля, которое он «разносит» по окружающему пространству. Ученые считали, что из-за вращения Солнца силовые линии этого магнитного поля должны скручиваться, подобно спирали. Однако данные, собранные именно аппаратурой Ulysses, показали, что в действительности не все так просто. К примеру, направления его силовых линий перекручиваются таким образом, что частицы, выброшенные солнечными бурями в областях близ экватора звезды могут, прежде чем покинуть Солнце окончательно, переместиться к полярным широтам — и наоборот.

Еще один пример. До Ulysses считалось, что существует два типа потоков солнечного ветра — быстрые и более распространенные медленные. Оказалось, что разные потоки исходят из разных широт Солнца, и быстрые (400 км/с), наоборот, появляются чаще, чем «медленные». В солнечном минимуме быстрые исходят из полюсов и заполняют до 2/3 гелиосферы, вылетая со скоростью до 750 км/с. Это намного быстрее медленных потоков, вылетающих на 350-ти км/с. В солнечному максимуме потоки солнечного ветра нерегулярны.

Благодаря Ulysses ученые смогли изучить, как меняется солнечный ветер во времени. «Миссия была рассчитана на то, чтобы давать трехмерную картину происходящего, но добавив время мы получаем все четыре измерения», — говорит один из специалистов Ричард Марсден (Richard Marsden). Выяснилось, что Солнце испускает частицы неравномерно, циклами, продолжающимися около 11 лет.

Вся сложность магнитного поля у поверхности звезды обусловлена сравнительно простым механизмом — своего рода «магнитным стержнем» в ее недрах. При минимуме солнечной активности «стержень» ориентируется в направлении оси вращения. Примерно за 6 лет он делает поворот на 90 градусов, и начинается период максимальной активности. Затем постепенно «стержень» снова возвращается к положению параллельно оси вращения Солнца, только ориентируется уже в обратном направлении. Магнитные полюса звезды меняются местами.

Магнитное поле Солнца создает вокруг него обширную область, на которую звезда оказывает непосредственное влияние — гелиосферу. Ранее считалось, что давление частиц солнечного ветра не позволяет мелким частицам пыли из далекого космоса проникать в эту оболочку. Однако Ulysses и здесь подкорректировал расчеты астрономов, показав, что в пределах Солнечной системы пыли в 30 раз больше, чем они считали.

Ulysses изучил и непрерывный поток атомных ядер — космические лучи, которые, считается, порождают особенно крупные звезды. Благодаря Ulysses удалось вычислить средний возраст этих частиц — от 10 до 20 млн лет, которые они провели, путешествуя по просторам космоса, пока не оказались в пределах Солнечной системы.

Зонд собрал редкие образцы легких изотопов гелия, который, как считается, образовался в массе своей уже в первые минуты после Большого взрыва. Ulysses провел тщательные измерения содержания разных изотопов, что позволило, в частности, показать, что в ходе Большого взрыва во Вселенной образовалось недостаточно материи, чтобы со временем центростремительные силы гравитации превысили центробежные. Значит, Вселенная не перестанет расширяться никогда.

За 17,5 лет с миссией работали до 200 ученых, а на основе собранных ею данных опубликовано около 1,5 тыс. статей. О некоторых из них мы уже писали. Напомним о том, что именно зонду Ulysses удалось наблюдать начало нового цикла солнечной активности («В нужное время, в нужном месте»), показать, что один полюс Солнца холоднее другого («Температура и магнетизм»), а на досуге вести изучение комет («Три встречи под Солнцем»).

По информации ESA