Учёные обнаружили неожиданно быстрые магнитные потоки на полюсах Солнца
Космический аппарат Solar Orbiter впервые предоставил учёным детальный вид полярных областей Солнца, которые долгое время оставались скрытыми для наблюдения. Новые данные, полученные зондом, демонстрируют неожиданно быстрые потоки плазмы и движения магнитных полей, направленные в сторону полюсов. Эти открытия могут изменить текущее понимание того, как работает магнитный цикл нашей звезды.
На протяжении десятилетий полюса Солнца оставались одними из наименее изученных частей светила. Наблюдения с Земли позволяют увидеть эти регионы лишь под острым углом, что делает практически невозможным изучение их магнитных свойств. Большинство космических зондов также обращаются вокруг Солнца в той же плоскости, что и планеты, что не даёт существенного преимущества. Как отметил директор Института исследований Солнечной системы имени Макса Планка (MPS) и соавтор нового исследования Сами Соланки, для понимания магнитного цикла Солнца учёным не хватало знаний о процессах на его полюсах, и теперь Solar Orbiter может предоставить этот недостающий элемент головоломки.
Аппарат Европейского космического агентства, запущенный в феврале 2020 года, движется по петлеобразной траектории вокруг Солнца. В марте этого года его орбита наклонилась примерно на 17 градусов над плоскостью планет, что впервые предоставило исследователям значительно более выгодную точку обзора полярных регионов. Исследователи из MPS использовали данные двух инструментов зонда: Гелиосейсмического и магнитного имиджера (PHI) и Камеры для съёмки в крайнем ультрафиолетовом диапазоне (EUI). Наблюдения, проведённые в марте, позволили получить новое представление о потоках плазмы и магнитных структурах в районе южного полюса Солнца.
Команда идентифицировала детальную картину супергрануляции и окружающей магнитной сети. Супергранулы — это огромные ячейки горячей плазмы, каждая из которых в два-три раза больше Земли, покрывающие солнечную поверхность. Их горизонтальные потоки выталкивают линии магнитного поля к краям ячеек, создавая сеть областей с сильным магнитным полем. К удивлению исследователей, они обнаружили, что магнитное поле дрейфует в направлении полюса со скоростью от 10 до 20 метров в секунду. Эта скорость почти так же высока, как и потоки, наблюдаемые ближе к экватору, в то время как более ранние наблюдения, сделанные с плоскости эклиптики, указывали на значительное замедление магнитного движения вблизи полюсов.
Как пояснил руководитель исследовательской группы MPS и первый автор Лакшми Прадип Читта, супергранулы на полюсах действуют как своего рода трассер, впервые делая видимой полярную компоненту глобальной одиннадцатилетней циркуляции Солнца. Эти новые наблюдения предоставляют ключевое доказательство того, как магнитные поля Солнца перемещаются по его поверхности и проникают в более глубокие слои, питая знакомый одиннадцатилетний солнечный цикл. Однако учёные до сих пор не уверены, сохраняет ли глобальная «магнитная конвейерная лента» свою скорость вблизи полюсов или в конечном итоге замедляется. Исследование предлагает лишь краткий снимок одного этапа солнечного цикла, и для подтверждения постоянства этих полярных потоков потребуются более долгосрочные данные. Поскольку Solar Orbiter продолжает движение по наклонной траектории, в будущем ожидается, что наблюдения раскроют ещё больше о скрытых процессах, которые управляют магнитным ритмом Солнца.