NASA: Тепловая тайна Солнца разгадана

Солнце, как основной элемент нашей планетной системы, без которого жизнь на земном шаре была бы невозможной, скрывает в себе огромное множество тайн, которые пытаются разгадать ученые со всего мира в течение довольно длительного времени. Исследование единственной звезды нашей системы затруднено, помимо всего прочего и тем, что огромные температуры возле Солнца способен выдержать не каждый космический зонд. Но специалистам NASA все же удалось разгадать тепловую тайну ярчайшей звезды при помощи изучения данных, полученных с космического аппарата IRIS, специально предназначенного для исследования Солнца.
 

 
Эксперты космического агентства смогли выяснить, почему же температурные показатели поверхности светила ниже, чем в его собственных атмосферных слоях. Тайна столь значительной разницы в показателях температурного режима обусловлена его магнитным полем. Огромный светящийся газовый шар, каковым является Солнце, аккумулирует вокруг себя большое количество энергии, а когда это количество зашкаливает, энергия выбрасывается в виде теплового взрыва. Такие “тепловые бомбы” и разогревают атмосферу нашей единственной звезды до очень больших значений. Напомним, аппарат IRIS запустили к орбите Земли в 2014 году в рамках программы по исследованию физических характеристик хромосферы Солнца (видимый край диска звезды).
 

 
Тем временем NASA готовит к отправке летом 2018 года исследовательский аппарат SPP (Solar Probe Plus), который будет запущен на ракете-носителе Delta IV Heavy. Специалисты рассчитывают с помощью данной миссии пролить свет на ряд других тайн Солнца, а также прогнозировать с помощью полученной таким образом информации солнечные штормы. Данный зонд оснастят инновационным тепловым щитом, который позволит приблизиться чрезвычайно близко к светилу - на расстояние в 6 миллионов километров. Напомним, его предшественник Helios 2, пролетел на расстоянии около 40 миллионов километров от Солнца.
 

 
Щит, который будет защищать зонд состоит из углепластика. Толщина экрана - чуть более 11 сантиметров, но он способен выдерживать температуру в пределах 1400 градусов. Астроном Брэд Такер, участвующий в разработке данной миссии, рассказал, что использование в зонде нового композита позволит осуществить очень сложные замеры. Такер отметил, что данное исследование очень важно, и непосредственно пересекается с миссиями по освоению Марса и Луны. Именно понимание деятельности единственной звезды нашей планетной системы и умение точно прогнозировать погоду поможет лучше исследовать космическое пространство в целом, считает астронавт. SPP в частности также исследует частички плазмы вокруг Солнца, определит динамику и структуру магнитных полей в источниках солнечного ветра.
 

 
За магнитными полями светила ученые наблюдают с начала XX века. Не так давно им удалось раскрыть загадку циклов активности нашей звезды, которые чередуются каждые 11 лет. Научные сотрудники под руководством Антуана Стругарека пришли к выводам, что циклы магнитной активности напрямую связаны со светимостью звезды и скоростью ее вращения. Именно на пике данных циклов полюса светила меняются местами. Перемещающаяся под воздействием конвенции и магнетизма в недрах звезды раскаленная заряженная плазма оказывает влияние на интенсивность выброса вещества и самого излучения. На протяжении 11 лет несколько раз происходит изменение интенсивности магнитных полей. В самом начале его направление сконцентрировано вдоль меридианов, на максимуме оно сменяется направленностью вдоль параллелей. В конце цикла также наблюдается смена магнитного поля солнечных пятен.
 

 
Руководствуясь сведениями, полученными с телескопа Gaia, международная группа астронавтов смоделировала турбулентные процессы в недрах светила при помощи компьютерных технологий. Именно данная модель позволила понять основные закономерности: чем быстрее вращается светило, тем длиннее его цикл активности, чем ярче излучения от него исходят - тем короче циклы. Процессы, происходящие внутри Солнца можно сравнить с процессом смешивания жидкости при подогреве ее в кастрюле на огне. Заряженная плазма движется благодаря конвекции, связанной с теплообменом, из-за чего и возникает глобальное магнитное поле светила. Именно оно задает цикличность процессов в верхних прослойках естественной звезды. Данные исследования, как считают специалисты, помогут в понимании процессов формирования магнитных полей других звезд.
 

 
Как показывают многолетние наблюдения, мощное магнитное поле наблюдается в основном в активных зонах на нашей звезде - солнечных пятнах. Их исследование при помощи такого оборудования, как магнитометр, не представляется возможным из-за ряда технических трудностей и крайне высокой температуры вещества звезды. Поэтому, эксперты могут руководствоваться лишь косвенными методами в анализе электромагнитного излучения Солнца и других отдаленных космических объектов.
 

 
По данным NASA, активность светила в последнее время очень непредсказуема: либо происходят резкие вспышки, либо внезапно активность снижается. По наблюдениям специалистов, именно когда активность звезды снижается, пятна на поверхности космического тела появляются реже. Ближайший минимум активности, по прогнозам ученых, припадает на 2019 год. Для этого периода, отмечают специалисты, свойственно появление корональных дыр - участков в солнечной короне со сниженной плотностью плазмы и температурой. Эти дыры хоть и не несут катастрофической опасности для нашей планеты, но способны вызывать магнитные бури, проблемы со связью, перебои в работе некоторого оборудования, также иногда являются причиной полярных сияний.