Первые наблюдения магнитного поля Солнца: Новый взгляд на полюса
Солнце следует строгому ритму. Его магнитная активность проявляется в циклических изменениях, достигая максимума примерно раз в восемь лет. Две огромные циркуляции плазмы в каждом полушарии определяют эту ритмичность, определяя одиннадцатилетний цикл Солнца. Плазменные потоки близ поверхности переносят магнитные линии от экватора к полюсам, а в солнечном внутреннем слое plasma flows возвращаются к экватору в огромном цикле, охватывающем целое полушарие.
Однако важные детали этого «конвейера магнитного поля» Солнца пока плохо понимаются. Процессы в полюсах Солнца, вероятно, имеют ключевую роль. С Земли ученые имеют лишь поверхностное представление о данном регионе, что затрудняет определение свойств магнитного поля. Большинство космических зондов также обладают ограниченной перспективой.
«Чтобы понять магнитный цикл Солнца, нам все еще не хватает знаний о происходящем на полюсах», — говорит Сами Соланки, директор MPS и соавтор нового исследования на эту тему, опубликованного в журнале The Astrophysical Journal Letters.
С февраля 2020 года космический аппарат ESA Solar Orbiter перемещается по вытянутым эллипсам вокруг Солнца. В марте этого года он впервые покинул плоскость, в которой вращаются планеты и почти все остальные космические зонды. С наклонной траекторией в 17 градусов Solar Orbiter теперь имеет лучший обзор полюсов Солнца.
В новом исследовании команда ученых под руководством MPS проанализировала данные, полученные с помощью Поляриметрического и Гелиосейсмического Имиджера (PHI) и Имиджера Вспомогательного Ультрафиолетового Излучения (EUI). Данные PHI были собраны 21 марта этого года, а данные EUI охватывают период с 16 по 24 марта. Эти измерения предоставляют информацию о направлении потоков плазмы и магнитного поля на солнечной поверхности.
Исследования впервые раскрывают уточненную картину суперграниуляции и магнитной сети Солнца на южном полюсе. Суперграниулы представляют собой ячейки горячей плазмы, размеры которых в два-три раза превышают размеры Земли, которые плотно покрывают солнечную поверхность. Их горизонтальные потоки смывают магнитные линии к их краям, создавая магнитную сеть Солнца: паутину сильных магнитных полей.
К удивлению исследователей, магнитное поле движется к полюсам со скоростью примерно 10-20 метров в секунду — почти так же быстро, как его аналоги на более низких широтах. Ранее проведенные исследования, основанные на наблюдениях с эклиптической плоскости, показывали значительно более медленные дрейфы магнитного поля вблизи высоких полярных широт. Их движение предоставляет важные подсказки о глобальной циркуляции плазмы и магнитного поля Солнца.
«Суперграниулы на полюсах действуют как своего рода маркеры. Они впервые делают видимой полярную компонету глобальной одиннадцатилетней циркуляции Солнца», — отмечает Лакшми Прадип Читта, руководитель исследовательской группы в MPS и первый автор работы.
Тем не менее, до сих пор неясно, замедляется ли глобальный магнитный конвейер Солнца вблизи полюсов. Опубликованные данные показывают лишь краткую картину всего солнечного цикла. Необходимы дополнительные наблюдательные данные, идеально охватывающие более длительные временные промежутки.
Резюме
Эти открытия открывают новые горизонты в понимании солнечной активности и ее влияния на динамику магнитного поля, что может привести к значительным прорывам в области астрофизики.
В нашем Telegram‑канале, и группе ВК вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
