Долгое время астрофизики пытались понять, что именно движет поток ионизированных частиц, возникающий в короне Солнца, в межпланетное пространство — пишет « Hi-Tech_Mail.ru ».
Автор новостей
Ученые из Юго-Западного исследовательского института США обнаружили неожиданное явление в околоземном космическом пространстве, которое может изменить наше понимание природы солнечного ветра. Результаты работы команды астрофизиков под руководством Майкла Старки основаны на данных миссии Magnetospheric Multiscale (MMS), которую NASA запустило в 2015 году для изучения магнитосферы нашей планеты.
Магнитосфера Земли — это невидимый щит, который защищает нас от потока заряженных частиц Солнца и космической радиации. Но даже в этой зоне происходят активные процессы, связанные с взаимодействием различных видов плазмы. Используя данные миссии MMS, ученые зафиксировали особые частицы и связанную с ними волновую активность, которые ранее считались незначительными вблизи Земли.
Речь идет о так называемых ионах подхвата (pickup ions, PUIs) — частицах, которые образуются, когда нейтральные атомы, дрейфующие через Солнечную систему, внезапно ионизируются солнечным ветром. Представьте себе листья, подхваченные порывом ветра — примерно так же эти частицы увлекаются потоком заряженных частиц от Солнца. Отличаясь своими характеристиками от «обычных» частиц плазмы, PUIs начинают вращаться вокруг локальных магнитных силовых линий, создавая особую популяцию.
Новые наблюдения MMS показали, что именно такие ионы способны генерировать волновую активность в плазме. Проанализировав данные о магнитных полях и сопоставив их с теоретическими моделями, астрофизики пришли к выводу, что зарегистрированные ими волны с высокой вероятностью вызваны ионами водорода и/или гелия, хотя точный вид частиц из-за ограничений приборов установить не удалось.
«Наши результаты указывают, что ионы подхвата действительно могут создавать возмущения в солнечном ветре у Земли и, возможно, вносят больший вклад в его нагрев и перераспределение энергии, чем принято считать», — поясняет Старки. Если это подтвердится, то многие существующие модели солнечного ветра и его эволюции внутри гелиосферы потребуется пересмотреть.
До сих пор ученые предполагали, что концентрация PUIs около Земли настолько мала, что их влияние можно не учитывать. Однако процессы, которые зафиксировали ученые, оказались достаточно сильными, чтобы оказывать заметное воздействие на нашу планету. Причем таких частиц тем больше, чем дальше они находятся от Солнца. На окраинах Солнечной системы именно ионы подхвата вносят значительный вклад в давление солнечного ветра и формируют условия на фронтах, где он сталкивается с межзвездной средой.
Так миниатюрные ионы, возникающие в результате случайной ионизации, могут оказаться ключевым фактором для понимания того, как солнечный ветер нагревается, изменяется и в конечном счете взаимодействует с границами нашей звездной системы. Новые данные превращают «незаметное звено» плазмы в важнейший элемент картины космической погоды.
Ранее зонд «Паркер» обнаружил скрытый барьер, объясняющий разницу температур Солнца.
