Солнечный зонд Паркер: путешествие к Солнцу, которое переписывает историю астрономии с 2018 года
Солнце — это не только источник света и тепла для нашей планеты, но и мощный генератор различных явлений, которые влияют на окружающее космическое пространство. Одним из таких явлений является корональный выброс массы (КВМ) — огромная вспышка плазмы и магнитного поля из верхней атмосферы Солнца, которая может распространяться на сотни миллионов километров и достигать скорости до 3000 км/с. КВМ могут вызывать геомагнитные бури, северные сияния, повреждения спутников и электросетей на Земле. Кроме того, КВМ могут взаимодействовать с другими объектами в Солнечной системе, такими как планеты, астероиды, кометы и межпланетная пыль.
Межпланетная пыль — это совокупность космических частиц размером от нескольких молекул до 0.1 мм, которые находятся в пространстве между планетами. Эти частицы имеют различное происхождение: они могут быть образованы при столкновениях астероидов или комет, при выбросах материи с поверхности планет или при проникновении межзвездной пыли в Солнечную систему. Межпланетная пыль играет важную роль в формировании зодиакального света — слабого свечения неба вблизи эклиптики, которое вызвано рассеянием солнечного света на пылинках. Масса всей межпланетной пыли в Солнечной системе оценивается примерно в 15 км радиусом астероида.
Одна из самых интересных задач астрономии — это изучение КВМ и их влияния на межпланетную среду. Для этого используются различные методы наблюдения и измерения, как с Земли, так и с борта космических аппаратов. Одним из таких аппаратов является Parker Solar Probe (Паркер Солнечный Зонд) — миссия НАСА, запущенная в 2018 году с целью исследования короны Солнца и солнечного ветра. Этот зонд способен приближаться к Солнцу на расстояние около 6.9 миллионов километров, что составляет около 9.86 радиусов Солнца. На таком расстоянии зонд подвергается очень высоким температурам (около 1400 градусов Цельсия) и интенсивному излучению.
В ходе своей миссии Паркер Солнечный Зонд стал свидетелем нескольких КВМ, которые проходили через его траекторию. Один из самых сильных КВМ был зафиксирован зондом 29 апреля 2021 года, когда он находился на расстоянии около 12.4 радиусов Солнца. Этот КВМ имел скорость около 600 км/с и магнитное поле около 40 нанотесла, что в 20 раз больше, чем обычное значение для солнечного ветра. Зонд смог измерить различные параметры КВМ, такие как плотность, температура, скорость и направление плазмы, а также магнитное и электрическое поля.
Одним из самых удивительных открытий, сделанных зондом Паркер, было то, что КВМ «всасывает» межпланетную пыль в свою структуру и уносит ее с собой. Это происходит потому, что КВМ создает вокруг себя область низкого давления, которая притягивает пылинки из окружающего пространства. Зонд обнаружил, что плотность пыли внутри КВМ была в 10 раз больше, чем вне его. Это явление может объяснить, почему зодиакальный свет имеет периодические изменения яркости и цвета, которые совпадают с циклом активности Солнца. Возможно, что КВМ перераспределяют межпланетную пыль по Солнечной системе и влияют на ее свойства.
Но это не все! 5 сентября 2022 года Солнечный Зонд Паркер пролетел сквозь один из самых мощных КВМ, когда-либо зарегистрированных. Этот КВМ был так сильным, что его даже заметили другие космические аппараты, находящиеся на другой стороне Солнца. Этот КВМ имел скорость около 1000 км/с и магнитное поле около 100 нанотесла. Зонд Паркер стал первым космическим аппаратом, который проник внутрь такого гигантского выброса и смог измерить его параметры. Это было уникальное событие, которое даст новые данные о физике Солнца и его взаимодействии с межпланетной средой. Ученые уже называют этот КВМ «эклипсирующим теории», так как он может опровергнуть или подтвердить некоторые гипотезы о происхождении и эволюции КВМ.
Эти результаты демонстрируют, насколько сложны и динамичны процессы, происходящие вблизи Солнца. Зонд Паркер продолжает свою миссию и планирует сделать еще 21 облет Солнца до 2025 года. Он будет приближаться к Солнцу все ближе и ближе, достигая минимального расстояния около 6.2 миллионов километров (8.5 радиусов Солнца). На этом расстоянии зонд будет двигаться со скоростью около 200 км/с и испытывать температуру около 1400 градусов Цельсия. Зонд Паркер станет первым космическим аппаратом, который «коснется» Солнца и откроет новые горизонты для изучения нашей звезды.