CubeSat оценит происхождение горячей плазмы в короне Солнца

Ожидается, что наноспутник будет запущен в 2024 году в качестве вспомогательной полезной нагрузки при запуске другого спутника. CubIXSS определит происхождение горячей плазмы в солнечных вспышках и в активных областях.

Концентрации сильных и сложных магнитных полей на поверхности Солнца называют «активными областями». Эти регионы часто вызывают сильную солнечную активность, включая солнечные бури, солнечные вспышки и корональные выбросы массы (CME).

«Солнечная вспышка происходит из-за того, что магнитное поле в этой активной области стало настолько искривленным и запутанным, что в основном «возвращается» в менее запутанную форму», - сказал главный научный сотрудник Юго-западного исследовательского института доктор Амир Каспи, руководитель миссии. «Этот щелчок высвобождает много энергии, которую мы наблюдаем как солнечную вспышку».

Солнечная вспышка нагревает плазму Солнца в этой области до десятков миллионов градусов Цельсия. Это значительно горячее, чем остальная часть солнечной короны, которая обычно колеблется от 1 до нескольких миллионов градусов, и намного горячее, чем поверхность Солнца, которая составляет всего около 6000 градусов.

«Одна из интересных вещей, о которых мы действительно не знаем, - это то, сколько плазмы в солнечных вспышках нагревается непосредственно в короне, а сколько нагревается в нижней части атмосферы Солнца, а затем переносится в корону», - сказал Каспи. «CubIXSS будет измерять рентгеновские лучи, исходящие от этих явлений, чтобы позволить разгадать тайну».

Стандартный CubeSat - это 10-сантиметровый куб с объемом в один литр, обозначаемый как «1U». CubIXSS занимает шесть таких блоков, или 6U, размером с коробку из-под обуви. Он будет нести несколько спектрометров для измерения различных длин волн рентгеновских лучей от Солнца, включая новый вид рентгеновского спектрометра для определения количества определенных ключевых элементов в короне Солнца, что позволит Каспи определить, где была нагрета плазма.

«Некоторые виды элементов (определенные ионы) могут существовать только в определенном диапазоне температур, поэтому наблюдение за тем, какие элементы более распространены, помогают создать температурную карту», ??- сказал Каспи. «Предыдущие наблюдения показали более высокую долю определенных элементов в короне, чем в других регионах Солнца. Измеряя содержание этих элементов при каждой температуре, мы сможем сказать, откуда появилась нагретая плазма».

CubIXSS станет первым устройством такого рода, которое будет регулярно измерять определенные длины волн солнечного рентгеновского излучения, которые не только помогают определить содержание солнечных элементов, но и оказывают прямое воздействие на Землю. Рентгеновские лучи от Солнца могут способствовать расширению верхних слоев атмосферы Земли, что может вызвать увеличение сопротивления спутников на низких орбитах и ??изменить их траектории. Они также вызывают изменения в ионосфере Земли, заряженной области в верхних слоях атмосферы, что может повлиять на радиосвязь.

«Может показаться, что то, что мы делаем, очень академично, но изучение Солнца очень важно для людей, живущих на Земле. Оно управляет почти всем, что происходит на нашей планете», - сказал Каспи. «CME и солнечные вспышки могут влиять на спутники и радиочастоты, нарушая связь как на Земле, так и со спутниками в космосе. Понимание того, как эти вещи происходят, очень важно для понимания причин их происхождения, что поможет предсказать явления «космической погоды» и смягчить их эффекты».