С незапамятных времен, когда первые роботы-зонды покинули земную атмосферу, ученые наблюдали за таинственным потоком заряженных частиц, исходящих от Солнца – солнечным ветром. Этот поток ускорялся по мере удаления от звезды, словно космический ракетоплан набирал скорость. Теории предсказывали, что при этом его температура должна снижаться, но реальность оказывалась более сложной – падение температуры происходило медленнее ожидаемого.
Альфвеновские Волны: Колебания Магнитных Полей
С Земли уже были зафиксированы волны Альфвена – колебания магнитных полей в плазме, уносящейся от Солнца. Иногда эти волны достигали такой силы, что сворачивались на себя, образуя “обратные колебания”. Эти мощные волны теоретически обладали достаточной энергией, чтобы объяснить загадочное ускорение и медленное охлаждение солнечного ветра, но прямых доказательств не хватало.
Дуэт Паркера и Соллер Орбитер: Совместное Расследование
В феврале 2022 года судьба свела два космических исследователя – “Паркер” и “Соллер Орбитер”. “Паркер”, проникая в область, расположенную всего в пятой части расстояния между Солнцем и Меркурием, где бурлили волны Альфвена, словно попал в эпицентр космического концерта. Чуть позже, спустя два дня, “Соллер Орбитер” пересек тот же поток плазмы на орбите Венеры. Это редкое совпадение дало ученым уникальную возможность сравнить данные и пролить свет на тайну солнечного ветра.
Эти два аппарата словно поймали один и тот же музыкальный мотив в космическом океане, что позволило нам количественно измерить энергию этих волн,– поясняет Йейми Ривера, гелиофизик из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики.
“Паркер” зафиксировал скорость плазмы около 1,4 миллиона километров в час, а “Соллер Орбитер” – уже 1,8 миллиона км/ч. Температура плазмы на борту “Соллер Орбитера” достигла невероятных 200 000 градусов Цельсия – в три раза выше прогнозируемых значений! В это время волны Альфвена рассеялись, передав свою энергию солнечному ветру. Расчеты Риверы и ее коллег показали, что именно такое рассеивание могло объяснить наблюдаемое ускорение и повышение температуры.
Энергия Волн: Как Взмах Руки в Аэродинамической Трубе
Сэм Бэдман, также гелиофизик из Центра астрофизики, использует яркую метафору, чтобы объяснить этот процесс: “Представьте взмах руки в аэродинамической трубе. Энергия от этого взмаха смешивается с окружающим воздухом, подобно тому, как волны Альфвена передают энергию солнечному ветру.
Не все согласны: Новые Вопросы и Дальнейшие Исследования
Однако не все ученые полностью уверены в окончательном решении этой загадки. Некоторые высказывают сомнения, что команда ученых учла всю сложность солнечного ветра, предполагая, что зонды могли пересечь разные потоки плазмы.
Ривера и Бэдман признают трудности таких измерений, но настаивают на тщательной проверке данных. Они обнаружили одинаковое количество гелия в пролетаемых потоках, подтверждая совпадение наблюдений. Исследователи уверены, что будущие исследования, погружаясь глубже в физику передачи энергии между волнами Альфвена и солнечным ветром, окончательно развяжут эту космическую тайну.
