Ученые впервые составили карты границ солнечной атмосферы

Учёным впервые удалось построить непрерывные двумерные карты внешней границы солнечной атмосферы – турбулентного пограничного слоя, где солнечный ветер преодолевает магнитное поле Солнца и уходит в межпланетное пространство.

Исследователи из Центра астрофизики Гарвардского и Смитсоновского университетов, объединив карты с данными прямых измерений, обнаружили, что в периоды высокой солнечной активности эта граница становится крупнее, более неровной и сложной по структуре. Полученные данные позволят улучшить модели влияния солнечной активности на Землю и точнее предсказывать характеристики атмосфер других звёзд.

Ключевую роль в верификации карт сыграли прямые замеры солнечного зонда NASA «Паркер», который неоднократно погружался в исследуемые слои атмосферы. Результаты исследования опубликованы в издании The Astrophysical Journal Letters.

Эта граница, известная как поверхность Альвена, – зона, где солнечный ветер набирает скорость, превышающую скорость альвеновских магнитных волн. После её пересечения вещество уже не может вернуться обратно на Солнце. Таким образом, поверхность Альвена является своеобразным «краем» солнечной атмосферы и представляет собой естественную лабораторию для изучения влияния солнечных процессов на всю Солнечную систему, включая Землю.

«Раньше мы могли только строить предположения об этой границе на большом удалении, не имея возможности проверить их точность. Теперь у нас есть чёткая карта, на которую можно опираться в дальнейших исследованиях», – отметил ведущий автор исследования, астрофизик Сэм Бэдман..

Хотя учёные и ранее предполагали, что граница изменяется в течение 11-летнего солнечного цикла, расширяясь и усложняясь в максимуме активности и сжимаясь в минимуме. Теперь эти изменения удалось напрямую зафиксировать и детально визуализировать.

Новые карты помогут ответить на фундаментальные вопросы физики солнечной короны, в частности, объяснить причины её экстремально высокой температуры. Полученные данные также позволят усовершенствовать модели солнечного ветра и прогнозы космической погоды, что важно для защиты спутников и инфраструктуры на Земле.

Кроме того, это открытие расширяет понимание жизненных циклов звёзд в целом и того, как их активность влияет на потенциальную обитаемость обращающихся вокруг них планет.

Работа команды открывает новую главу в изучении Солнца. В период следующего солнечного минимума исследователи планируют новую «серию» погружений зонда «Паркер» в корону, чтобы проследить полную динамику изменений границы в течение всего цикла активности нашей звезды.