Солнце — не просто источник света и тепла для Земли, а сложнейший физический объект, от активности которого зависит будущее нашей цивилизации. Глубокое понимание процессов, происходящих на нашей звезде, — одна из ключевых задач современной астрофизики. Для её решения NASA запустило уникальную миссию — солнечный зонд «Паркер», названный в честь выдающегося астрофизика Юджина Паркера, предсказавшего существование солнечного ветра. В 2018 году, в возрасте 91 года, учёный лично присутствовал на запуске аппарата с мыса Канаверал.
Основная цель миссии — изучение внешней короны Солнца, его магнитного поля, солнечного ветра и структуры плазмы. К концу 2024 года «Паркер» должен достичь своей рекордной точки сближения, оказавшись на расстоянии всего 6,2 миллиона километров от солнечной поверхности. В этот момент теплозащитный экран аппарата будет нагреваться до невероятных 1370 °C, что примерно в три раза выше температуры на освещённой стороне Меркурия. Одновременно зонд разгонится до скорости около 700 000 км/ч, став самым быстрым рукотворным объектом в истории. Для сравнения: предыдущий рекорд скорости принадлежал аппарату New Horizons, который на момент выхода из зоны земного притяжения двигался со скоростью около 46 км/с.
На переднем крае науки: что уже обнаружил «Паркер»
В ноябре 2021 года зонд «Паркер» установил исторический рекорд, приблизившись к Солнцу на 8,2 миллиона километров — ближе, чем любой другой созданный человеком аппарат. Это событие позволило собрать беспрецедентные данные о нашей звезде, которая, несмотря на классификацию «жёлтый карлик», превосходит по размерам и яркости 80% звёзд Млечного Пути, где доминируют красные карлики.
Строение Солнца: от ядра до короны
Солнце имеет сложную слоистую структуру. На 92% оно состоит из водорода, который в ядре звезды, при температуре около 14 миллионов градусов Цельсия, служит топливом для термоядерных реакций, превращаясь в гелий. Каждую секунду в излучение преобразуется около 4,26 миллиона тонн солнечного вещества.
Рождённый в ядре фотон света проделывает долгий путь к поверхности. Сначала он проходит через зону лучистого переноса, где плотность вещества настолько высока, что энергия передаётся лишь за счёт многократного поглощения и переизлучения фотонов частицами плазмы. Этот этап может длиться от 10 000 до 170 000 лет. Затем фотон попадает в конвективную зону, где гигантские вихри плазмы относительно быстро (примерно за 15 минут) выносят его к поверхности — фотосфере. Далее следует тонкая хромосфера, видимая во время полных солнечных затмений, и, наконец, — внешняя оболочка, солнечная корона, изучение которой является главной задачей зонда «Паркер».
Главная загадка: почему корона горячее поверхности?
Одной из фундаментальных загадок, которую призван решить «Паркер», является парадоксальный нагрев солнечной короны. Температура видимой поверхности Солнца (фотосферы) составляет около 5500 °C, в то время как корона разогрета до 1–20 миллионов градусов. Откуда берётся этот дополнительный нагрев? Существует несколько гипотез: дополнительная энергия может передаваться короне через рассеяние магнитных ударных волн или за счёт ускорения заряженных частиц вдоль силовых линий магнитного поля Солнца. «Паркер», находясь непосредственно в короне, собирает данные, которые должны помочь выбрать верную теорию.
Неожиданные открытия в динамике солнечного ветра
Данные зонда принесли несколько сенсационных открытий, касающихся поведения солнечной плазмы:
- «Щелчки кнута» в солнечном ветре: Обнаружено, что скорость потока плазмы в солнечном ветре может изменяться на колоссальные 500 000 км/ч всего за несколько минут. Эти резкие скачки формируют S-образные волны, происхождение которых пока остаётся загадкой.
- Неожиданно быстрое вращение: Плазма на расстоянии около 24 млн км от поверхности вращается вокруг Солнца со скоростью до 50 км/с, что значительно выше предсказанных моделями значений. Это может указывать на то, что наше светило вращается быстрее, чем считалось ранее.
- Два потока солнечного ветра: «Паркер» подтвердил существование двух различных потоков солнечного ветра. Быстрые частицы исходят из корональных дыр в полярных регионах Солнца, а медленные — из аналогичных, но меньших образований вблизи экватора.
Солнечная корона
Пылевое кольцо и будущее миссии
Ещё одним удивительным открытием стало обнаружение области, свободной от межпланетной пыли, — своеобразного «кольца» из горячего газа и плазмы вокруг Солнца, невидимого невооружённым глазом.
Впереди у зонда «Паркер» ещё около двух лет интенсивных исследований. Каждое новое сближение будет приносить всё более детальные данные. После финального маневра, когда аппарат максимально приблизится к звезде, его скорость начнёт падать, системы выйдут из строя, и «Паркер» навсегда сольётся с огненной атмосферой Солнца, завершив свою героическую миссию по раскрытию тайн нашей родной 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?.