Група науковців із Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики оприлюднила першу детальну мапу межі впливу Сонця — так званої поверхні Альфвена. Ця межа відзначає зону, де сонячний вітер остаточно втрачає магнітний зв’язок із Сонцем. Уперше цю динамічну структуру вдалося реконструювати на основі даних одразу кількох космічних апаратів, зокрема зонда Parker, Solar Orbiter та супутників у гравітаційно стабільній точці між Землею та Сонцем.
Про це повідомляє медіа про науку, технології та здоров’я КРВ.медіа з посиланням на текст дослідження, опублікований у журналі «The Astrophysical Journal Letters».
Що таке поверхня Альфвена
Поверхня Альфвена — названа на честь шведського фізика Ганнеса Альфвена — це умовна межа в околицях Сонця, за якою його магнітне поле вже не впливає на потік заряджених частинок, відомий як сонячний вітер. У цій точці потік переходить від керованого магнітними лініями до вільного руху у міжпланетному просторі.
До недавнього часу ця межа існувала лише в теоретичних моделях. Але нині вченим уперше вдалося створити її детальну мапу, зафіксувати зміну її форми та обсягу в реальному часі. Це відкриття має важливе практичне значення: розуміння межі Альфвена дозволяє краще прогнозувати «космічну погоду» — явища, що можуть впливати на супутники, навігаційні системи, зв’язок та навіть електромережі на Землі.
Які прилади допомогли створити першу мапу межі Сонця
Щоб створити мапу поверхні Альфвена, вчені використали дані з кількох джерел:
-
Зонд «Parker Solar Probe» — здійснює глибокі занурення в сонячну атмосферу, наближаючись до Сонця ближче, ніж будь-який інший апарат. Під час перигелію — найменшої відстані до Сонця на орбіті — Parker передає унікальні дані з-під поверхні Альфвена.
-
Космічний апарат «Solar Orbiter» — працює на безпечнішій відстані та допомагає спостерігати зміни в активності Сонця збоку.
-
Три супутники в точці L1 — гравітаційно стабільній зоні між Сонцем і Землею — вимірюють параметри сонячного вітру: швидкість, густину, температуру та магнітні характеристики.
Поєднання даних з різних місій дозволило науковцям точно визначити, де саме проходить поверхня Альфвена та як вона змінюється з часом.
Як змінюється межа Сонця під час циклу його активності
Згідно з дослідженням, проведеним у першій половині 25-го сонячного циклу (2020–2025), поверхня Альфвена не є рівною сферою. Вона «спінюється» та утворює виступи, що змінюють її форму залежно від сонячної активності.
Астрофізик Сем Бедман з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики, перший автор дослідження, зазначає:
«Якщо Сонце стає активнішим, поверхня Альфвена розширюється і стає більш нерівною — саме цього ми очікували, але тепер маємо прямі докази».
Зафіксовано, що під час підвищеної активності Сонця (сонячного максимуму) ця межа збільшилася приблизно на 30% від свого середнього радіуса. Це також підтвердило, що у найглибші занурення зонд Parker справді проходить у зону, де формується сонячний вітер.
Астроном Майкл Стівенс додає:
«Це перший раз, коли ми безсумнівно можемо сказати, що зонд Parker занурюється в регіон, де народжується сонячний вітер».
Як це відкриття допоможе досліджувати інші зорі
Сонце — єдина зоря, до якої ми маємо змогу наблизити прилади настільки близько, щоб виміряти межу магнітного впливу. Але знання, отримані завдяки Parker, можуть допомогти зрозуміти властивості й інших зір. Наприклад, зорі з потужнішим магнітним полем матимуть значно більшу поверхню Альфвена, що може впливати на атмосферу екзопланет, які обертаються поблизу.
Такі процеси можуть мати вирішальне значення для оцінки придатності планет до життя, адже постійний потік заряджених частинок може зруйнувати атмосферу або зробити умови непридатними для існування води у рідкому стані.
«Раніше ми могли лише здогадуватись, де проходить ця межа. Тепер ми маємо її точну мапу і можемо спостерігати, як вона змінюється в реальному часі», — підсумував Бедман.
Що далі — нові спостереження і прогнози космічної погоди
Вчені планують надалі використовувати дані зонда Parker, аби дослідити зміну поверхні Альфвена впродовж повного сонячного циклу. Під час сонячного мінімуму — коли активність Сонця знижується — ці спостереження дозволять зіставити всі етапи змін цієї межі.
Отримані знання допоможуть краще передбачати магнітні бурі, захистити супутники та наземні технології, а також стануть основою для міжзоряних досліджень.
