Весной 2022 года космический аппарат Европейского космического агентства Solar Orbiter (SolO) совершил историческое сближение с Солнцем, приблизившись к нему на рекордные 49 миллионов километров. Это расстояние составляет всего треть от дистанции между Землёй и нашей звездой. Благодаря такому уникальному положению аппарату удалось получить изображения солнечной короны с беспрецедентно высоким пространственным разрешением, которое стало лучшим за всю историю наблюдений.
Анализ собранных данных привёл к удивительному открытию: на Солнце было зафиксировано явление, напоминающее падение огненных метеоров в земной атмосфере. Учёные наблюдают процесс, известный как корональный дождь, когда раскалённая плазма, охлаждаясь, конденсируется в плотные сгустки и под действием мощной солнечной гравитации обрушивается обратно на поверхность звезды.
Исследованием этого феномена, который можно сравнить с «падающими звёздами» на Солнце, занималась международная команда под руководством специалистов из Нортумбрийского университета в Ньюкасле (Великобритания). Профессор Патрик Антолин, ведущий автор исследования, пояснил значимость этого открытия:
«Внутренняя солнечная корона обладает колоссальной температурой, что делает её прямое изучение с помощью космических зондов практически невозможным в обозримом будущем. Однако Solar Orbiter подобрался достаточно близко, чтобы детектировать мелкомасштабные процессы, такие как корональный дождь. Это даёт нам бесценный инструмент для косвенного анализа среды короны, что крайне важно для понимания её состава, структуры и термодинамических свойств».
Дождь из плазмы при температуре в миллионы градусов
Хотя в основе этого явления лежит не вода, а раскалённая плазма, механизм его образования удивительно похож на процесс формирования дождя на Земле. Внешняя атмосфера Солнца, корона, состоит из газа, разогретого до миллионов градусов. Резкие локальные перепады температуры приводят к конденсации части этого газа и формированию сверхплотных сгустков плазмы, достигающих в ширину 250 километров. Эти гигантские огненные шары, рождающиеся в верхних слоях короны, затем падают на Солнце под действием его чудовищной гравитации, развивая скорость свыше 100 километров в секунду.
На Земле «падающие звёзды» — это метеоры, сгорающие в атмосфере. Лишь немногие из них достигают поверхности, оставляя кратеры.
Обратите внимание: Сколько будет браков Как это узнать и что смотреть в гороскопе.
Однако солнечная корона, в отличие от земной атмосферы, обладает крайне низкой плотностью. Учёные полагают, что большая часть этих солнечных «метеоров» достигает фотосферы (видимой поверхности Солнца), не разрушаясь полностью.
На изображении, полученном Solar Orbiter 1 апреля 2022 года, показано частичное поперечное сечение Солнца. Красным цветом выделен газ температурой около 1 миллиона градусов, а красные дорожки соответствуют траекториям падения сгустков коронального дождя.
Ранее ударные волны, порождаемые корональным дождём, никогда не наблюдались. Данные Solar Orbiter показали, что при падении плотные плазменные сгустки могут создавать кратковременные, но интенсивные вспышки свечения. Этот процесс сопровождается выбросом материала вверх и образованием ударных волн, которые дополнительно разогревают окружающий корональный газ.
Падающие звёзды без хвостов
В земной атмосфере падающие метеоры оставляют за собой светящийся след — хвост, который образуется в процессе абляции, когда с поверхности метеора срываются и испаряются частицы вещества. Аналогичный эффект мы наблюдаем у комет, когда они приближаются к Солнцу.
Однако в солнечной короне этот процесс идёт иначе. Мощное магнитное поле Солнца играет ключевую роль. Падающие сгустки плазмы, будучи частично ионизированными, не подвергаются абляции, а движутся вдоль силовых линий этого магнитного поля, как по гигантским направляющим трубам. Интенсивное сжатие и высокая температура окружающей среды не позволяют плазменным шарам формировать классические «хвосты», что делает наблюдение этого явления чрезвычайно сложной задачей. Solar Orbiter стал первым аппаратом, которому это удалось.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.