Головна таємниця Сонця в його температурі. Точніше, в різниці температур. З якоїсь загадкової причини зовнішні області атмосфери нашого світила – так звана корона – нагріта набагато сильніше його самого, пише kp.ru .
На поверхні Сонця – близько 6 тисяч градусів. За логікою, чим далі від нього, тим повинно бути прохолодніше. Температурі варто було б спадати в міру віддалення від світила. Але вона, навпаки, зростає. У сотні разів. Зовнішня атмосфера Сонця – та сама корона – нагріта аж до мільйона градусів. А місцями і сильніше. Чому?
Геліофізики з Університету Мічигану (University of Michigan – UM) начебто знайшли відповідь. Але переконатися в тому, що вони і справді мають рацію, можна буде лише через два роки – коли крізь аномально нагріті ділянки сонячної корони пролетить теплостійкий зонд «Паркер» (Parker Solar Probe). Його запустили спеціально для того, щоб досліджувати зовнішню – незвідану – область атмосфери нашого світила. І спостерігати за гігантськими процесами, що відбуваються там.
За словами Джастіна Каспера (Justin Kasper) – професора UM і провідного спеціаліста місії «Паркер», про те, що у Сонця є якась «гаряча» таємниця, відомо вже 500 років – з тих пір, як астрономів початку дивувати сяюча сонячна корона, яка ставала добре помітною під час сонячних затемнень. В суть таємниці проникли приблизно 70 років тому, а 12 років тому її трохи привідкрили. Але до кінця не розібралися.
Вчені розуміли, що корона не може нагріватися просто так – від самого Сонця. Немов би від грубки. Закони термодинаміки перешкоджають. Значить підвищення температури далеко від світила відбувається не в результаті теплообміну, а за рахунок якихось інших процесів. Наприклад, хвильових, що виникають в плазмової атмосфері.
Ще в 1947 році шведський вчений Ханнес Альфвен (Hannes Alfvеn) – нобелівський лауреат з фізики 1970 року – передбачив існування хвиль сонячної плазми, які зароджуються в сонячній фотосфері, поширюються уздовж магнітних силових ліній, направляються в корону і, переносячи тим самим енергію, її – корону – нагрівають. Хвилі назвали ім’ям їх «відкривача» – хвилями Альфвена. Або альфвеновськой. Але сам феномен виявили лише в 2007 році.
Хвилі Альфвена в сонячній короні розгледіли в телескоп Скотт Макінтош (Scott McIntosh) і Стів Томчик (Steve Tomczyk) з Національного центру атмосферних досліджень (National Center for Atmospheric Research). Розгледіли з Землі, але засумнівалися, що вони здатні нагріти корону – самі по собі і настільки сильно.
Джастін Каспер з колегами вважають, що головна таємниця Сонця все ж пов’язана з хвилями Альфвена. Їх, на думку вчених, цілком вистачає для нагріву. Тому що ці хвилі йдуть не тільки від Сонця, а й у зворотному напрямку. У підсумку, навколо світила виникає зона перегріву така собі сфера, яка простягається до так званої точки Альфвена. Минувши її, хвилі вже не можуть піти назад – проти сонячного вітру, який набрав більшу швидкість.
Розрахунки свідчать: радіус сфери перегріву може бути більше сонячного в 10-50 разів. Зовнішній її край і виблискує сонячною короною. Наповнюють корону розігріті заряджені частинки. Деякі іони в 10 разів гаряче присутнього в короні водню, який, в свою чергу, гаряче того, що знаходиться в сонячному ядрі.
У 2021 році під час чергового зближення зі світилом зонд «Паркер» вперше досягне зони перегріву – випробує на собі «удари» хвиль Альфвена. Зібрані дані допоможуть остаточно розібратися з тим, що твориться в сонячній короні, у владі якої знаходяться і Земля і її мешканці.
До речі, є поки нерозгадана таємниця і в сонячному вітрі. Цей гарячий потік заряджених частинок, що мчать від нашого світила зі швидкістю в кілька мільйонів кілометрів на годину, «омиває» всю нашу систему. Планети, комети, астероїди «відчувають» його сплески. А поруч із Сонцем – у поверхні – ніякого вітру немає. Чому? Не виключено, що вчені і це зрозуміють.
8 листопада 2018 року, коли зонд «Паркер», який знаходився приблизно в 23 мільйонах кілометрів від Сонця, трохи занурився в сонячну корону. В об’єктив його камери WISPR (Wide-field Imager for Solar Probe) потрапили корональні Скрімер – струменя сонячної плазми. Це фото нещодавно оприлюднило NASA.
Фахівці пояснюють: струменями плазми Сонце пульнул зі свого східного краю. Яскравий коло, блискучий на знімку трохи нижче струменів, це Меркурій. Десяток якихось темних кругів – це не кораблі інопланетян, не копай планет на зразок Нібіру, а дефекти зйомки.
Parker Solar Probe стартував з Землі 12 серпня 2018 року, 28 вересня обігнув Венеру і кинувся до Сонця. 29 жовтня 2018 року виявився на відстані в 43 мільйони кілометрів від нашого світила. І тим самим побив рекорд апарату Helios-2, створеного вченими Німеччини та США, який тримався з 1976 року.
Зонд повинен пролітати мінімум до 2025 року, час від часу зближуючись з Сонцем. Заплановані 24 зближень. На останньому – апарат повинен виявитися всього в 6 мільйонах кілометрів від світила. Тобто, в самій його короні.
Parker Solar Probe розробили і побудували фахівці з Лабораторії прикладної фізики в Університеті Джона Хопкінса – APL (Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory in Laurel, Maryland) в рамках програми НАСА під назвою «Живучи із зіркою» (Living With a Star).
Зонд, та й вся місія названі в честь відомого американського астрофізика Юджина Паркера (Eugene Parker).
Parker Solar Probe з «паркетний» позашляховик. Зонд – вогнетривкий. Повинен витримувати температуру в 1400 – 1500 градусів Цельсія. Це майже температура плавлення заліза. Від сонячного спека його захистять пористе покриття з вуглецевого композиту товщиною 11,43 сантиметра і щит з того ж матеріалу. Під ним, немов під парасолькою, апарат буде ховатися і від палючих променів, і від жорсткого рентгенівського випромінювання. Захист легка – майже нічого не важить, але тугоплавка.
Електроживлення – від сонячних батарей. Що природно для такої місії. Панелі батарей – поворотні. Кут їх нахилу буде зменшуватися в міру наближення до Сонця. А частина батарей – ховатися в тіні щита.
Дослідники запевняють, що температура всередині зонда – там, де встановлена апаратура, навіть у найспекотніші дні буде кімнатної. Ну, майже кімнатної – 29 градусів.
