12 июля 1999

Откуда дует солнечный ветер

А вот откуда он вообще берется? Каким образом этот поток ионизированной плазмы достигает скорости в три миллиона километров в час, вызывая магнитные бури на Земле и "отдувая" хвосты комет в сторону от Солнца, пока окончательно не рассеется за орбитой Урана?

Для исследования тайн Солнца Европейское Космическое Агентство и НАСА в 1995 году запустили на орбиту спутник под названием СОГО - Солнечная и Гелиосферная Обсерватория. Кроме этого, НАСА в рамках своей программы "Спартан" (это спутники, запускаемые непосредственно с космических челноков) в конце 1998 года вывело в космос аппарат "Спартан-201". Оба спутника изучали, помимо всего прочего, параметры солнечной короны. На СОГО, например, установлен ультрафиолетовый коронарный спектрометр (УФКС). Конечно, сами спутники ничего не изучали, а только собирали данные. Изучали специалисты на Земле, и, похоже, пришли к любопытным выводам.

В статье, опубликованной 20 июня в журнале "Astrophysical Journal", Стивен Крэнмер, Джордж Филд и Джон Коль из Гарвардского Смитсоновского Астрофизического центра представили модель, которая объясняет образование солнечного ветра в короне. Ионы и электроны солнечного ветра, утверждают они, разгоняются под действием магнитогидродинамического эффекта. Коль, руководитель программы "Спартан-201" и УФКС, сравнивает это с тем, как океанские волны разгоняют серфингистов. Солнечная корона представляет собой облако горячей плазмы, а движущиеся заряженные частицы, как известно, порождают магнитное поле. таким образом, вся корона заполнена силовыми линиями магнитных полей. Эти поля осциллируют, разгоняя в свою очередь частицы плазмы.

Этот эффект можно проиллюстрировать, если из мира электромагнетизма перейти к наглядно доступным колебаниям. Представьте себе, что два человека держат в руках натянутую веревку, продетую через небольшое кольцо. Один из них начинает трясти рукой, посылая вдоль веревки волны. Если размер кольца правильно, оно начнет двигаться вдоль веревки к его партнеру. Кольцо в нашем примере играет роль заряженной частицы, а веревка - линии осциллирующего магнитного поля. Разница в том, что на "другом конце" магнитного поля нет человека, в которого частица упрется: она будет ускоряться и в конце концов вылетит из короны и отправится в космическое путеществие.

Как и любое другое открытие, новые результаты не только отвечают на старые вопросы, но и заставляют задуматься о новых. Спектры, записанные УФКС, четко показывают, что магнитогидродинамический эффект разгоняет тяжелые частицы наподобие ионов кислорода. Самый обильный компонент солнечного вещества - водород - также, похоже, подвергается сходным процессам, но, как пишут авторы статьи, окончательное доказательство потребует продолжения наблюдений. А вот второй по количеству солнечный элемент, гелий, в эту картинку не укладывается - в "ускоряющих" областях короны его не было обнаружено. Так что не все еще ясно в солнечном ветре.

Ссылки:

1. http://www.alphagalileo.org/fetchpn.asp?id=1841
   
2. Astrophysical Journal, v.518, pp.537-547

Обратно к списку заметок