Как Solar Orbiter открива промени в състава на слънчевия вятър?

Solar Orbiter съпоставя измервания на магнитното поле, плазмата и химичния състав на частиците. При пресичане на магнитна граница на около 42 милиона километра от Слънцето апаратът отчита спад в съотношението между железни и кислородни йони. Промяната съвпада с обръщането на магнитната полярност и дава нова…

Слънчево изригване, заснето от SDO на 10 юни 2014 г. Условни цветове; архивен контекст, не новото измерване.

Solar Orbiter съпоставя измервания на магнитното поле, плазмата и химичния състав на частиците. При пресичане на магнитна граница на около 42 милиона километра от Слънцето апаратът отчита спад в съотношението между железни и кислородни йони. Промяната съвпада с обръщането на магнитната полярност и дава нова следа за произхода на слънчевия вятър, но не решава загадката окончателно.

Слънчево изригване, заснето от SDO на 10 юни 2014 г. Условни цветове; архивен контекст, не новото измерване.
Слънчево изригване, заснето от SDO на 10 юни 2014 г. Условни цветове; архивен контекст, не новото измерване. Снимка: NASA/SDO/Goddard/Wiessinger. Условия за редакционна употреба. Кадриране и преоразмеряване.

Какъв е новият резултат

Southwest Research Institute съобщава на 31 август за анализ на данни от европейската мисия Solar Orbiter. Работата е публикувана през август в The Astrophysical Journal. Тя разглежда преминаване през хелиосферния токов слой, който разделя области с противоположна посока на слънчевото магнитно поле.

Важно е да се отделят датата на съобщението и датата на измерването. Първичният текст описва вече извършеното пресичане, но не посочва точния му календарен ден. Затова не може да се твърди, че апаратът е направил наблюдението именно на 31 август.

Магнитна граница, а не твърда стена

Хелиосферният токов слой е огромна вълнообразна структура в пространството около Слънцето. Въртенето на звездата я извива навън. От двете страни магнитното поле е насочено противоположно: в едната област навън от Слънцето, а в другата към него.

Тази граница не е видима стена, в която частиците се блъскат. Тя се установява чрез измерванията на полето и плазмата. Именно различната магнитна ориентация позволява на екипа да определи кога апаратът преминава между двата сектора и да сравни какво се случва с частиците в същия момент.

Три вида измервания в една картина

Апаратът преминава през гънка на слоя на приблизително 26 милиона мили от Слънцето, или около 42 милиона километра. Това е по-близо до звездата от орбитата на Меркурий. Учените използват заедно данните за магнитното поле, плазмата и състава на частиците.

Съпоставянето е решаващо: само магнитният сигнал би показал промяна на посоката, а само химичният състав би показал различни пропорции. Общата времева подредба позволява да се провери дали двете промени се намират на едно и също място по преминаването на апарата.

Какво означава спадът на Fe/O

Екипът открива понижение на съотношението между железни и кислородни йони, което е тясно подравнено с магнитната граница. Йоните са електрически заредени атоми. Макар общата плазмена картина от двете страни да е сходна, съставът показва организирана разлика.

Съотношението не е равнозначно на самостоятелно измерване на общото количество желязо. То сравнява две групи частици. От по-ниска пропорция не следва автоматично, че целият слънчев вятър е отслабнал или че всички тежки елементи са намалели. Това е конкретен химичен белег в конкретно пресичане.

Следа за моделите, не готова прогноза

Авторите свързват наблюдението с начина, по който короната разделя различните йони и ги освобождава в слънчевия вятър. Те обаче изрично уточняват, че резултатът не определя окончателно произхода на токовия слой. Новите данни поставят условия, на които бъдещите обяснения трябва да отговарят.

Успешният модел вече трябва да възпроизвежда не само обръщането на магнитното поле, а и наблюдаваната промяна в състава. Това е напредък в проверимостта на теориите: пред тях има по-конкретен набор от измервания.

Изследването не е предупреждение за предстояща магнитна буря и не прогнозира полярно сияние над България. Подобни практически прогнози изискват отделни текущи наблюдения и анализ. Стойността на тази работа е в по-точното разбиране на слънчевия вятър близо до неговия източник.

Източници