Миссия Европейского космического агентства «Проба-3» демонстрирует беспрецедентное поведение солнечной атмосферы посредством непрерывных искусственных затмений. Исследователи обнаружили, что медленный солнечный ветер движется в три-четыре раза быстрее, чем предсказывают теории, со скоростью от 250 до 500 километров в секунду. Результаты, опубликованные в The Astrophysical Journal Letters, бросают вызов научным моделям, сложившимся на протяжении десятилетий.
Два спутника создают идеальную тень в космосе
«Проба-3» работает с беспрецедентной системой из двух космических кораблей, летящих строем. Оккультатор блокирует интенсивный свет Солнца, а Коронограф фиксирует солнечную корону, разреженную внешнюю атмосферу, обычно невидимую. Два устройства поддерживают расстояние всего 150 метров с точностью до субмиллиметра.
Работая на высокоэллиптической орбите, система достигает своего пика на высоте более 60 тысяч километров от Земли. В этом положении он выполняет наблюдения без атмосферных искажений — привилегия, которой никогда не было у наземных инструментов. За 57 искусственных затмений Проба-3 собрал более 250 часов данных высокого разрешения.
Солнечный ветер опровергает научные ожидания
Измерения Пробы-3 выявили необычно высокие скорости во внутренней короне Солнца. Исследователь Андрей Жуков из Королевской обсерватории Бельгии сообщил, что медленные порывы солнечного ветра достигают скорости от 250 до 500 километров в секунду. Теоретики ожидали всего 100 километров в секунду.
Это несоответствие указывает на более динамичные процессы вблизи поверхности Солнца, чем предполагалось ранее. Сейчас ученые исследуют, ускоряют ли заряженные частицы такие явления, как магнитное пересоединение, разрыв и пересоединение силовых линий магнитного поля.
Предварительные результаты показывают:
- Скорость медленного солнечного ветра в 3-4 раза выше прогнозируемой
- Прямое наблюдение происхождения космической погоды с беспрецедентным разрешением
- Ускорение частиц не до конца понятными магнитными процессами
- Непрерывные данные, а не фрагментированные наблюдения естественных затмений
Солнечная корона осталась почти такой же, какой была до загадки
Солнечная корона представляет собой одну из самых важных загадок современной астрофизики. Его температура достигает миллионов градусов, тогда как видимая поверхность Солнца едва достигает 6 тысяч градусов. Этот тепловой парадокс интриговал ученых на протяжении десятилетий.
Проба-3 открывает доступ к внутренней короне, области, недоступной при прежней ясности. Коронограф ASPIICS может генерировать изображения на расстоянии всего 1,1 солнечного радиуса от поверхности Солнца. Сейчас исследователи внимательно изучают, как магнитное пересоединение вводит энергию в солнечную плазму, одновременно объясняя нагрев и ускорение частиц.
Солнечные выбросы обретают новую предсказательную силу
Корональные выбросы массы (КВМ) представляют собой массивные взрывы вещества, выбрасывающиеся с Солнца в космос. Эти события без предупреждения нарушают работу спутников, средств связи и наземных электрических сетей. Проба-3 теперь наблюдает ранние стадии формирования КВМ с беспрецедентной детализацией.
Такие структуры, как нити и светящиеся лучи, прослеживают пути, по которым солнечный ветер покидает Солнце. Эти продолжающиеся наблюдения позволяют исследователям составить карту взаимодействия магнитных полей и потоков плазмы во время взрывных событий. Улучшения в прогнозных моделях могут защитить глобальную критически важную инфраструктуру.
Прямое влияние на современные технологии
Понимание космической погоды – это не просто академический вопрос. Спутники GPS, системы спутниковой связи и электрические сети уязвимы к солнечной активности. Данные, полученные Пробой-3 в нижней части солнечной короны, улучшают модели прогнозирования, используемые для предупреждения о геомагнитных бурях.
В отличие от предыдущих миссий, таких как SOHO, GOES-19 и Aditya-L1, «Проба-3» расширяет наблюдения на никогда ранее не достигаемые расстояния от Солнца. Эта уникальная точка зрения связывает мелкомасштабные процессы в короне с крупномасштабными эффектами во всей Солнечной системе.
Номинальная миссия продлится и после 2026 года. Ожидается, что по мере анализа новых данных новые результаты изменят понимание солнечного влияния в космосе и на Земле.