Солнце - наш источник жизни, тепла и света, от которого зависит будущее нашей планеты, а потому его изучение является очень важным для астрономов, и с этой целью NASA отправила специальный зонд "Паркер".
«Паркер» — это автоматический космический аппарат NASA для изучения внешней короны Солнца. Своё название он получил в честь американского астрофизика Юджина Паркера, в 1958 году предсказавшего существование солнечного ветра - потока ионизированных высокозаряженных энергетических частиц, исходящих от звезды. Зонд «Паркер» был запущен в 2018 году с мыса Канаверал, а сам Юджин Паркер (его возраст на этот момент был 91 год) был на месте запуска и попрощался с «Паркером». Основными научными задачами являлось изучение магнитного поля Солнца, исследование солнечного ветра, частиц плазмы и строения солнечной короны. Планируется, что концу 2024 года зонд должен выйти на орбиту в свою ближайшую точку (6,2 млн км) от солнечной поверхности, и в этот момент аппарат будет ставить свои рекорды - теплозащитный экран зонда будет разогреваться до 1370 C, то есть примерно в 3 раза больше, чем температура на освещённой Солнцем стороне Меркурия. Это будет самое тесное сближение за историю всех миссий, когда-либо изучавших Солнце. А ещё зонд к тому времени должен разогнаться до 700 000 км/ч (194 км/с). Рекорд скорости на сегодня принадлежит космическому аппарату New Horizons, запущенному в 2006 году для исследования Плутона и его окрестностей. На выходе из области притяжения Земли его скорость относительно Земли была более 46 км/с.
Что же к настоящему времени нашёл "Паркер"?
В ноябре 2021 года зонд "Паркер" подлетел к Солнцу на 8,2 млн км - это самое ближайшее расстояние, на котором когда-либо находились наши исследовательские аппараты за всю историю исследования звезды. Солнце больше Земли по размерам в 109 раз. Пусть Солнце и называется карликом, но оно крупнее и ярче 80 % всех светил нашей Галактики, поскольку основное её население - красные карлики.
На 92 % Солнце состоит из водорода. Именно водород, раскалённый до миллионов градусов в недрах звёзд, является основным топливом для термоядерных реакций, поддерживающих горение светил. Сливаясь друг с другом, ядра водорода выделяют огромное количество энергии и трансформируются в гелий, постепенно накапливающийся в центре звезды. Сейчас, когда Солнцу около 4,5 млрд лет, гелий составляет около 7 % объёма Солнца. На оставшуюся долю приходится углерод, азот, неон, кислород и железо. Солнце имеет сложную слоистую структуру, внутрь которой ничто не может заглянуть.
Диаметр ядра составляет 25 % от общего диаметра Солнца. Температура ядра - около 14 млн С. 1 кубический метр вещества солнечного ядра весит около 150 тонн. Здесь-то и происходит термоядерный синтез водорода, и рождаются фотоны света. Каждую секунду 4,26 млн тонн вещества превращается в излучение. Ядро окружает зона лучистого переноса. Плотность вещества здесь тоже очень велика - настолько, что вещество не может свободно перемешиваться, перенося тепло к верхним слоям звезды. Поэтому передача энергии в этой зоне происходит лишь по тому, что частицы солнечной плазмы постоянно поглощают и переизлучают фотоны. В лучистой зоне уже прохладнее - температура здесь варьируется от 7 млн С в зонах рядом с ядром до 2 млн С на внешней границе. Путь фотона от ядра до края сквозь зону лучистого переноса может занять от 10 000 до 170 000 лет. Но это ещё не конец пути! Дальше фотон попадает в конвективную зону, где вещество уже более подвижное из-за более низкой плотности. Огромные вихри переносят вещество вверх, и уже примерно через 15 минут фотон попадает в фотосферу, толщина которой составляет всего 100-400 км. Следующее препятствие на пути фотона - хромосфера, тонкая оболочка, которую мы видим во время солнечных затмений - её толщина - всего 2 000 км. Температура хромосферы - около 6 000 С. И последний пункт фотона - солнечная корона, состоящая из протуберанцев, вспышек и выбросов. Как раз сюда-то и летит "Паркер", в самое раскаленное пекло! Здесь ещё горячее - от 1 до 20 млн С! Корона намного жарче хромосферы? Это первое открытие, и зонд "Паркер" и обязан выяснить эту тайну, разгуливая у Солнца "под носом" в жуткой жаровне.
Откуда же берётся дополнительный нагрев солнечной короны? Возможно, хромосфера и корона получают дополнительную энергию, рассеивая ударные магнитные волны. Другая версия винит во всём разгон заряженных частиц в магнитных линиях Солнца.
Солнечная корона Второе открытие касается солнечной плазмы. Данные показывают, что плазма, летящая в космос, меняет свою скорость почти на 500 000 км/ч в течение всего пары минут. В результате волны имеют S-образную форму, словно ими щелкнули, как кнутом. Происхождение этих волн неясно.
Плазма на расстоянии около 24 миллионов км над поверхностью Солнца вращается вокруг него намного быстрее, чем ожидалось - со скоростью до 50 км/с. Когда звездные ветры закручиваются по спирали, они уносят с собой часть энергии вращения звезды, постепенно тормозя ее. Более высокие скорости могут означать, что звезды вращаются гораздо быстрее, чем мы думали. Летящие частицы солнечного ветра формируют 2 потока, один из которых движется в 2 раза быстрее другого. Оказалось, что быстрые частицы возникают около полюсов Солнца, появляясь из воронкообразных отверстий в магнитном поле, известных как корональные дыры, а медленные частицы вылетают из малых корональных дыр, появляющихся возле солнечного экватора. Причём, на Солнце есть особые плазменные трубки, выбрасывающие вещество на поверхность.
Но и это ещё не всё: оказалось, что у звезды нашей есть кольца, правда, не как у Сатурна: они состоят из горячего газа и плазмы - "Паркер" нашёл область, свободную от межпланетной пыли.
Ещё 2 года "Паркер" будет изучать Солнце, приближаясь к нему всё сильнее и сильнее. Затем после финального сближения скорость аппарата упадёт, техника выйдет из строя, и "Паркер" навсегда скроется в пылающих лучах нашей звезды.
#космос #астрономия #наука #научно-популярное #солнце #зонд паркер
Вам может быть интересно:
Сияние голубого солнца: 5 заметок о Веге
Куда потерялось второе Солнце?
Сириус - ярчайший в ночи
На Солнце бывают дожди?
Бенетнаш (Алькаид): "ручка" Большого Ковша и её история
Краткий очерк о жизни нашего Солнца
Ясное Солнышко, какого же ты цвета?
Поговорим о солнечном ветре?
Больше интересных статей здесь: Космос.
Источник статьи: Что нового узнал зонд "Паркер" о Солнце?.