Solar Orbiter проследил магнитный разворот солнечного ветра до источника на Солнце
Пролетев через крупный магнитный разворот в солнечном ветре, Solar Orbiter нашёл в нём частицы, которые указывают на происхождение из горячих магнитных петель у поверхности Солнца.
Солнечный ветер, поток заряженных частиц от Солнца, уносит с собой силовые линии магнитного поля. По дороге линии могут перекручиваться и складываться. Резкие изломы поля называют switchbacks, или магнитными разворотами. Вблизи Солнца их замечают часто, но о том, как они возникают, исследователи до сих пор спорят. В 2022 году ESA сообщило, что Solar Orbiter наблюдал такой разворот со стороны и подтвердил его S-образную форму, которую раньше только предсказывали.
Теперь аппарат сам прошёл через очень крупный разворот, находясь примерно на полпути между Землёй и Солнцем. Прибор SWA (анализатор солнечного ветра) взял пробы плазмы внутри него. Команда Джесси Коберна из французского CNRS/LPP обнаружила смесь заряженных частиц кислорода и углерода. По словам авторов, такая смесь могла образоваться только в горячих магнитных петлях у поверхности Солнца. Статья опубликована в Nature Astronomy.
Две гипотезы на разных этапах
Существуют два основных объяснения того, как возникают развороты. Состав частиц авторы считают сильным доводом в пользу первого из них, так называемого обменного пересоединения (interchange reconnection). В открытых областях солнечной атмосферы силовые линии уходят в пространство, в замкнутых они возвращаются к Солнцу петлями. При встрече таких областей линии рвутся и соединяются заново, и плазма, запертая в петле, вырывается наружу. Вторая гипотеза связывает развороты с волнами и турбулентностью. Их признаки команда тоже нашла, но, вероятно, эти процессы включаются уже после того, как разворот покинул Солнце. Соавтор работы Стефани Ярдли из Университета Нортумбрии считает, что в жизни разворота, по-видимому, участвуют оба механизма, каждый на своём этапе.
Чтобы найти источник, исследователи объединили измерения частиц, снимки солнечного диска и модели магнитных полей Солнца и окружающего пространства. Новая модель связала данные Solar Orbiter с наблюдениями обсерватории NASA SDO. По мнению команды, атмосфера Солнца оставляет на частицах ветра свой отпечаток, и, возможно, по нему можно восстанавливать историю плазмы далеко от звезды. Научный руководитель проекта Solar Orbiter в ESA Даниэль Мюллер связывает такие результаты с подготовкой к солнечным бурям, которые угрожают космической инфраструктуре.