Космический аппарат и его “гимнастические” ухищрения позволили провести уникальное измерение, которое может помочь разгадать давний космический вопрос: почему атмосфера Солнца так горяча.
Атмосфера Солнца, известная как корона, состоит из заряженного газа – плазмы, и ее температура достигает порядка миллиона градусов Цельсия. Этот факт остается загадкой, учитывая, что поверхность Солнца имеет температуру всего около 6000 градусов. По логике, корона должна быть прохладнее, однако она в 150 раз горячее поверхности. Возможно, здесь работает другой метод передачи энергии в плазме?
Долгое время считалось, что турбулентность в солнечной атмосфере может вызвать нагрев плазмы в короне. Однако для исследования этого явления ученым требовалось два космических аппарата. Такими стали Solar Orbiter, управляемый Европейским космическим агентством, и Parker Solar Probe от NASA.
Даниэле Теллони, исследователь из Итальянского национального института астрофизики, выяснил, что 1 июня 2022 года оба аппарата окажутся в нужной конфигурации. Проделав некоторые маневры, стало возможным увидеть Parker Solar Probe в поле зрения одного из приборов Solar Orbiter.
Даниэле и его команда смогли провести первую в мире одновременную оценку крупномасштабной конфигурации солнечной короны и микрофизических свойств плазмы. Эти данные подтвердили догадки ученых о роли турбулентности в передаче энергии.
Метод передачи энергии через турбулентность аналогичен процессу, происходящему при перемешивании утреннего кофе. Энергия переходит на все меньшие масштабы, превращаясь в тепло. В короне Солнца, где плазма магнетизирована, доступна и магнитная энергия для превращения в тепло.
Еще много работы предстоит сделать, чтобы окончательно решить проблему нагрева солнечной короны, но теперь у ученых есть первое измерение этого процесса. “Это научная премьера. Эта работа является значительным шагом вперед в решении проблемы нагрева короны”, – подчеркивает Даниэль Мюллер, научный руководитель проекта.