Солнечный зонд Parker зафиксировал мощный взрыв плазмы на Солнце: новые открытия

Во время смертельно опасного погружения в атмосферу Солнца зонд NASA Parker Solar Probe впервые зафиксировал мощный взрыв плазмы, направленный к поверхности нашей звезды, с невероятной детализацией.

Новые измерения Parker показали, что энергия протонов оказалась примерно в 1000 раз выше ожидаемой, а струя плазмы двигалась не от Солнца, а к нему. Благодаря уникальному положению зонда — между Солнцем и источником частиц — ученые смогли точно определить их происхождение. Эти данные свидетельствуют о том, что сложные переплетения магнитного поля Солнца могут разгонять заряженные частицы до гораздо более высоких скоростей, чем предполагалось ранее.

Плазменная струя, направленная к Солнцу, возникла в результате «магнитного пересоединения» — взрывного процесса, при котором линии магнитного поля разрываются и соединяются заново. Это явление преобразует энергию магнитного поля в энергию, ускоряющую солнечный ветер — постоянный поток заряженных частиц, выбрасываемых Солнцем в космическое пространство.

Понимание механизмов магнитного пересоединения крайне важно для прогнозирования космической погоды, которая формируется под воздействием солнечного ветра и других выбросов энергии нашей звезды. Космическая погода считается одной из главных причин потери Марсом атмосферы, превратившей планету из потенциально обитаемой в ледяную пустыню. На Земле она может вызывать геомагнитные бури, приводящие к отключениям электроэнергии, повреждению спутников, сбоям в радиосвязи и GPS, а также угрожать здоровью астронавтов. Впрочем, именно космическая погода дарит Земле полярные сияния.

Магнитное поле Солнца невероятно мощное, сложное и изменчивое. Для прогнозирования космической погоды используются сложные компьютерные модели, но из-за огромных масштабов и динамики Солнца эти расчеты всегда остаются приблизительными. Чтобы повысить точность моделей, ученым необходимы максимально детальные измерения — и здесь на помощь приходит Parker Solar Probe.

Этот зонд — первый аппарат, достигший верхних слоев атмосферы Солнца (короны). Он проводит прямые измерения магнитных полей и частиц в короне и её окрестностях, предоставляя ученым уникальные данные о гелиосфере (гигантском пузыре солнечной атмосферы, охватывающем всю Солнечную систему).

«Наши открытия подтверждают, что магнитное пересоединение — ключевой источник высокоэнергетических частиц в солнечном ветре вблизи Солнца», — заявил Михер Десаи, ведущий автор исследования из Юго-Западного исследовательского института. «Магнитное пересоединение происходит везде, где есть магнитные поля. Но у Солнца они гораздо сильнее, а значит, высвобождается колоссальная энергия».

По словам ученых, изучение этого процесса поможет лучше предсказывать опасные космические явления.

«Согласно докладам Американского метеорологического общества, мощные солнечные вспышки в мае 2024 года вызвали хаос в сельском хозяйстве: геомагнитные бури нарушили работу GPS-навигации, используемой для посева и сбора урожая, что привело к потенциальным убыткам в $500 млн», — отметил Десаи. «Данные Parker крайне важны, особенно сейчас, когда мы находимся в середине активного солнечного цикла».

Новые результаты, опубликованные 29 мая в The Astrophysical Journal Letters, — лишь часть открытий, сделанных зондом. В 2023 году на основе данных Parker было опубликовано более 700 научных статей, и впереди — ещё множество находок. 22 марта аппарат совершил второй сверхблизкий пролет мимо Солнца, приблизившись к его поверхности на 3,8 млн миль (6,1 млн км) — повторив свой же рекорд декабря 2024 года.