Долгое время наши представления о движении вещества в недрах Солнца были столь неверными, что не получалось составить правильного прогноза солнечной активности.
Недавнее открытие специалистов-астрофизиков NASA и университета Стэнфорда позволило не только по-новому взглянуть на процессы, происходящие внутри нашего светила, но и построить новую модель солнечного динамо.
"Понимание солнечного динамо позволит больше узнать о происхождении космических магнитных полей и разработать надёжные методы долгосрочного прогноза солнечной активности, ― рассказывает Александр Косовичев из Стэнфордского университета. ―Механизмы подобные солнечному динамо работают внутри звёзд и планет, в галактиках, и в межгалактической среде".
Руководитель солнечной обсерватории "Большой Медведь" (Big Bear Solar Observatory) Александр Косовичев является соавтором концепции, представленной в журнале The Astrophysical Journal Letters и рассказывающей о движении потоков вещества внутри Солнца. На основе этого открытия он совместно с Валерием Пипиным обновил прежнюю модель солнечного динамо.
"Управляемое конвективными потоками энергии внутри Солнца динамо генерирует магнитные поля. Они в свою очередь, выходя на поверхность, формируют пятна и активные области, являются источниками вспышек, выбросов плазмы и потоков высокоэнергичных заряженных частиц, ― объясняет Александр Косовичев.― Эти процессы определяют космическую погоду, от которой мы всё больше зависим в связи с развитием космических технологий, спутниковой навигации и связи".
По словам учёного, на космическую, как и обычную погоду, влияют потоки галактических космических частиц высоких энергий. Они появляются в ходе взрывов других звёзд, а также из неизвестных пока источников и рано или поздно достигают Земли. Высокоэнергичные частицы, так называемые "космические лучи", могут воздействовать на работу космических аппаратов и влиять на образование облачности в атмосфере Земли.
В годы солнечного максимума магнитное поле солнечного ветра защищает Землю от галактических частиц, но в связи с низкой активностью Солнца в последние годы поток "космических лучей" был аномально интенсивным. Это ещё одна причина, по которой астрофизикам необходимо изучать процессы, происходящие на нашем светиле.
Предсказать поведение нашей звезды возможно, если использовать новейшие технические достижения и наблюдать за ним как с Земли, так и из космоса.
"Наиболее важными и перспективными направлениями в изучении Солнца, на мой взгляд, являются наблюдения с очень высоким разрешением с использованием больших наземных телескопов, ― рассказал корреспонденту "Вести.Наука" Александр Косовичев. ― Так, в США уже ведётся строительство солнечного телескопа с диаметром зеркала четыре метра. Европейское сообщество также планирует построить подобный телескоп. Япония планирует запустить космический телескоп с зеркалом в 1,5 метра".
Для изучения полярных областей звезды используются космические аппараты, которые способны перемещаться вне плоскости орбиты Земли (плоскости эклиптики). В скором времени такие наблюдения будут проводиться с российского аппарата "Интергелиозонд", а также спутника Solar Orbiter создаваемого Европейским космическим агентством совместно с NASA.
Солнечная обсерватория "Интергелиозонд" поможет учёным понять тонкую структуру солнечных магнитных полей и сможет "увидеть", как происходит накопление магнитной энергии и её взрывное выделение, приводящее к вспышкам и выбросам плазмы. Это позволит исследовать структуру магнитных полей в полярных областях и понять механизм происходящих там периодических переполюсовок глобального магнитного поля Солнца, а значит, уточнить наши знания о солнечном динамо.
Помимо решения фундаментальной задачи учёные рассчитывают улучшить краткосрочный прогноз космической погоды, столь важный для авиалиний, энергетических объектов, связи и так далее.
С новой моделью солнечного динамо можно ознакомиться, прочитав препринт статьи, появившийся на сайте arXiv.org.
Также по теме:
Опровергнута прежняя модель движения вещества внутри Солнца
Солнце заканчивает 11-летний цикл и меняет полюса
Солнце меняет полюса
Владимир Кузнецов: задача учёных − расшифровать, как работает Солнце
NASA запускает космический телескоп, который разгадает загадку Солнца
Предложен проект бионического спутника для сбора энергии Солнца
