Вчені створили перші карти зовнішньої межі Сонця

Науковці створили перші верифіковані карти межі між Сонцем та рештою Сонячної системи, яка виявилася схожою на риб-їжака. Дослідження опубліковане у виданні Astrophysical Journal Letters 20 грудня.

Структура зовнішньої атмосфери Сонця має гофровану, колючу форму, розповідає геліофізик Сем Бедман з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики. Коли Сонце стає більш активним, межа збільшується і стає ще більш колючою, повідомляють Бедман та його колеги.

Карти цієї межі, відомої як критична поверхня Альфвена, можуть допомогти науковцям краще передбачати, як сонячна активність впливає на супутники, здоров'я людей і тварин, а також на атмосферні явища, зокрема полярні сяйва.

Невидима поверхня Альфвена позначає точку неповернення для плазми та частинок, які залишають Сонце і стають сонячним вітром. Вона приблизно окреслює межу між короною, яку можна побачити під час затемнення, та сонячним вітром, пояснює Бедман.

Раніше вчені оцінювали розмір та форму поверхні Альфвена, використовуючи спостереження з космічних апаратів, розташованих приблизно на відстані від Сонця, як Земля. Але у 2021 році сонячний зонд Parker Solar Probe вперше проник під поверхню Альфвена, пролетівши приблизно за 13 мільйонів кілометрів від поверхні Сонця. Відтоді космічний апарат занурювався в корону ще 15 разів, спускаючись у грудні 2024 року на відстань 6,1 мільйона кілометрів від Сонця.

Бедман та його колеги об'єднали прямі вимірювання поверхні Альфвена, отримані зондом Parker, з віддаленими даними інших космічних апаратів, що спостерігають за Сонцем. Це дозволило створити детальні карти форми межі та показників густини, швидкості і температури плазми всередині неї.

Команда також відстежувала, як поверхня змінювалася протягом половини 11-річного магнітного циклу Сонця. Коли Сонце переходило від сонячного мінімуму, що характеризується відносно невеликою кількістю сонячних плям та спалахів, до сонячного максимуму, поверхня Альфвена розширювалася і ставала більш невпорядкованою та менш сферичною. Дослідники сподіваються спостерігати, як зонд Parker неодноразово занурюється в поверхню, поки Сонце повертатиметься до сонячного мінімуму протягом наступних п'яти років.

Розуміння поверхні Альфвена Сонця може мати наслідки для планет за межами Сонячної системи. Деякі планети обертаються безпосередньо поруч зі своїми зірками, деякі з яких є набагато більш магнітно активними, ніж Сонце, що призводить до поверхонь Альфвена, які простягаються значно далі. Близька планета, що обертається навколо достатньо активної зірки, може провести все своє життя всередині межі Альфвена.

Це, ймовірно, не буде доброю новиною для придатності до життя, зазначає Бедман.

Дані, отримані зсередини сонячної корони, допомогли створити більш чітку картину, ніж раніше. Завдяки безпрецедентній близькості зонда Parker Solar Probe до Сонця, науковці отримали можливість проводити прямі вимірювання в регіоні, який раніше був доступний лише для віддалених спостережень.

Нові карти демонструють динамічну природу межі між Сонцем та міжпланетним простором. Ця межа постійно змінюється залежно від рівня сонячної активності, що робить її важливим індикатором космічної погоди. Розуміння цих змін може стати ключем до прогнозування сонячних бур, які здатні порушувати роботу електронних систем на Землі та становити загрозу для космонавтів.

Дослідження підкреслює важливість продовження місії Parker Solar Probe, яка надає унікальні дані про найближче до нас оточення Сонця. Кожне наступне занурення зонда в сонячну корону приносить нову інформацію про процеси, що відбуваються в цій екстремальній області космічного простору.