Установлен источник солнечного ветра

Солнечный ветер — это поток электрически заряженных частиц, непрерывно разлетающихся от Солнца во всех направлениях. Частицы проделывают путь от Солнца до Земли менее, чем за 10 дней, а когда ветер превращается в бурю, создают, взаимодействуя с магнитным полем Земли, величественные ауры, танцующие в приполярном небе.

На прошлой неделе в ходе Национального астрономического съезда Королевского астрономического общества Великобритании в Белфасте, Северная Ирландия, ученые заявили, что части солнечного ветра, исходящие с экваториальной области Солнца, берут свое начало на границах ярких участков солнечной атмосферы и высвобождаются, когда магнитные поля двух ярких участков соединяются.

Снимок Солнца в рентгеновском излучении, сделанный со спутника Hinode 20 февраля 2007 года. На врезках заметен поток газа, исходящий из яркого региона, отмеченного слева. На синем изображении можно наблюдать течение материи по направлению к нам — это будущий солнечный ветер; на снимке в красных тонах материя течет от нас обратно к поверхности Солнца. L. Harra/JAXA/NASA/ESA

«Обнаружить, наконец, источник солнечного ветра — просто фантастика, — говорит руководитель исследования Луиз Харра (Louise Harra) из Университетского колледжа Лондона. — Дебаты на эту тему продолжались много лет, а теперь у нас в руках последнее звено головоломки».

Быстрый и медленный

Солнце излучает радиацию — чистую энергию — а также солнечный ветер, который является быстро движущейся материей. Магнитные поля Солнца придают частицам ветра ускорение, и конфигурация магнитных полей может повлиять на то, насколько быстро будет двигаться солнечный ветер, устремляясь в космос.

В зависимости от скорости солнечного ветра астрономы различают две его разновидности. Установлено, что быстрый ветер берет начало в районе корональных дыр неподалеку от солнечных полюсов — он движется со скоростью около 2,9 миллионов км/ч. Медленный «дует» с экваториальных регионов Солнца на скорости от 720 000 км/ч до 1,8 миллионов км/ч.

Быстрый солнечный ветер настолько быстрее медленного потому, что дуги магнитных полей в полярных регионах всегда «открыты», т.е. не замыкаются обратно к поверхности Солнца. А значит «весь газ может улетать прочь, и ничто его не задерживает», — объясняет Харра.

На экваторе же присутствуют как закрытые, так и открытые магнитные поля, и закрытые возвращают солнечную плазму обратно. Только когда поля открыты, солнечный ветер может устремиться от Солнца.

Как следствие, солнечный ветер, происходящий из экваториальных районов медленный и «очень и очень непостоянный», по словам Харры.

Большие регионы и «дочки»

С помощью космической обсерватории Hinode Харра и ее коллеги открыли, что горячий газ вырывается на большой скорости из краев ярких, активных регионов вдоль экватора, когда соприкасаются два магнитных поля.

Hinode зафиксировал такое соприкосновение: линии полей большого активного региона и «дочки» соединились и открылись.

«Теперь мы знаем, что взаимодействие с малыми регионами может открыть линии поля», — говорит Харра.

Соединиться эти регионы могут даже на расстоянии 500 000 километров (40 диаметров Земли). Для того, чтобы два региона соединились, линии полей двух регионов должны быть направлены в нужную сторону и обладать нужной силой.

Чтобы взаимодействие произошло, большой регион должен, как говорит Харра, «найти своего партнера».

Понимание природы солнечного ветра и его причин поможет ученым точнее предсказывать его влияние на Землю и лучше защитить спутники, обращающиеся вокруг нашей планеты.