Исследователи из Юго-Западного исследовательского института (SwRI) обнаружили, что в процессах магнитного пересоединения на Солнце протоны и тяжёлые ионы ведут себя по-разному. Это открытие проливает свет на работу «магнитного двигателя», который питает солнечный ветер и преобразует магнитную энергию в кинетическую, напрямую влияя на космическую погоду в окрестностях Земли.
Различия в ускорении частиц
До недавнего времени научное сообщество полагалось на теорию, согласно которой все заряженные частицы реагируют на пересоединение полей одинаково. Однако прямые измерения, выполненные зондом Parker Solar Probe, опровергли это предположение. Учёные зафиксировали, что тяжёлые ионы при ускорении движутся практически по прямой линии, в то время как протоны генерируют специфические волны, которые делают их распределение более хаотичным и рассеянным.
«Полученные данные заставляют нас пересмотреть устоявшиеся модели пересоединения. Протоны и тяжёлые ионы демонстрируют принципиально разные энергетические спектры. Протоны создают возмущения, эффективно рассеивающие их, тогда как тяжёлые ионы сохраняют характеристики ускоренного спектра», — пояснил доктор Михир Десаи из SwRI, возглавивший исследование.
Космический аппарат Parker Solar Probe стал первым рукотворным объектом, который успешно вошёл в солнечную корону, обеспечив учёных беспрецедентно точными данными о физических процессах в верхних слоях атмосферы светила.
Почему магнитное пересоединение важно
Магнитное пересоединение — это фундаментальный физический процесс, при котором линии магнитного поля сближаются, разрываются и меняют конфигурацию. На Солнце этот процесс выступает драйвером для ускорения частиц, порождая солнечные вспышки и мощные корональные выбросы массы. Подобные события способны приводить к сбоям в работе спутников связи, навигационных систем и даже наземных электрических сетей.
«Солнце фактически выступает для нас гигантской природной лабораторией. Изучая здесь ускорение частиц, мы приближаемся к пониманию самых экстремальных явлений во Вселенной — от активности чёрных дыр до взрывов сверхновых», — отметил доктор Десаи.
Миссия Parker Solar Probe, реализованная в рамках программы NASA «Жизнь со звездой» (Living With a Star), продолжает собирать данные во время каждого сближения со светилом. Исследование таких механизмов критически важно для защиты инфраструктуры, от которой зависит современная жизнь на Земле.
