Solar Orbiter обнаружил крошечные джеты, которые могут питать солнечный ветер

Космический корабль ЕКА/НАСА Solar Orbiter обнаружил множество крошечных струй материала, вырывающихся из внешней атмосферы Солнца. Каждая струя длится от 20 до 100 секунд и выбрасывает плазму со скоростью около 100 км/с. Эти струи могут стать долгожданным источником солнечного ветра.

Солнечный ветер состоит из заряженных частиц, известных как плазма, которые постоянно покидают Солнце. Он распространяется сквозь межпланетное пространство, сталкиваясь со всем на своем пути. Когда солнечный ветер сталкивается с магнитным полем Земли, возникает полярное сияние.

Хотя солнечный ветер является фундаментальной особенностью Солнца, понимание того, как и где он генерируется вблизи Солнца, оказалось неуловимым и было ключевым направлением исследований на протяжении десятилетий. Теперь, благодаря своему превосходному оборудованию, Solar Orbiter сделал нас на важный шаг ближе.

Данные получены с помощью прибора Extreme Ultraviolet Imager (EUI) Solar Orbiter. На изображениях южного полюса Солнца, сделанных EUI 30 марта 2022 года, видно множество слабых, недолговечных объектов, связанных с небольшими струями плазмы, выбрасываемыми из атмосферы Солнца.

«Мы смогли обнаружить эти крошечные джеты только благодаря беспрецедентно высоким разрешениям и высокой частоте изображений, полученных с помощью EUI», — говорит Лакшми Прадип Читта из Института Макса Планка по исследованию солнечной системы, Германия, и главный автор статьи, описывающей эту работу. . В частности, изображения были сделаны в крайнем ультрафиолетовом канале формирователя изображения высокого разрешения EUI, который наблюдает солнечную плазму температурой в миллион градусов на длине волны 17,4 нанометра.

Особое значение имеет тот факт, что анализ показывает, что эти особенности вызваны выбросом плазмы из солнечной атмосферы.

На протяжении десятилетий исследователям было известно, что значительная часть солнечного ветра связана с магнитными структурами, называемыми корональными дырами – областями, где магнитное поле Солнца не поворачивается обратно в Солнце. Вместо этого магнитное поле простирается глубоко в Солнечную систему.

Плазма может течь вдоль этих «открытых» силовых линий магнитного поля, направляясь в Солнечную систему, создавая солнечный ветер. Но вопрос был в том, как удалось запустить плазму?

Традиционное предположение заключалось в том, что, поскольку корона горячая, она естественным образом расширится, и часть ее уйдет вдоль силовых линий. Но эти новые результаты касаются корональной дыры, расположенной на южном полюсе Солнца, и обнаруженные отдельные струи бросают вызов предположению о том, что солнечный ветер возникает только в виде устойчивого непрерывного потока.

«Одним из результатов здесь является то, что в значительной степени этот поток на самом деле не является однородным. Повсеместное распространение струй позволяет предположить, что солнечный ветер из корональных дыр может возникать как весьма прерывистый поток», — говорит Андрей Жуков из Королевской обсерватории Бельгии. , соавтор этой работы, который руководил кампанией наблюдений Solar Orbiter.

Энергия, связанная с каждой отдельной струей, мала. На верхнем конце корональных явлений находятся солнечные вспышки X-класса, а на нижнем — так называемые нановспышки. В Х-вспышке энергии в миллиард раз больше, чем в нановспышке. Крошечные джеты, обнаруженные Solar Orbiter, еще менее энергичны, они излучают примерно в тысячу раз меньше энергии, чем нановспышка, и направляют большую часть этой энергии на выброс плазмы.

Их повсеместное распространение, подразумеваемое новыми наблюдениями, предполагает, что они выбрасывают значительную часть материала, который мы видим в солнечном ветре. И могут быть еще более мелкие и более частые мероприятия, дающие еще больше.

«Я думаю, что это важный шаг — найти на диске что-то, что определенно способствует солнечному ветру», — говорит Дэвид Бергманс, Королевская обсерватория Бельгии и главный исследователь инструмента EUI.

В настоящее время Solar Orbiter все еще вращается вокруг Солнца вблизи его экватора. Итак, в этих наблюдениях EUI смотрит на южный полюс под углом скольжения.