|
Тайна полюсов Солнца
|
|
|
|
Новое исследование, финансируемое НАСА и Национальным научным фондом, посвященное изучению роли полярных вихрей, возможно, наконец-то раскрыло интригующую тайну, связанную с полюсами Солнца. По словам авторов нового исследования, в котором излагается потенциально новаторское исследование, ученые часто предполагали, что солнце, вероятно, образует полярные вихри над своими северным и южным полюсами, во многом похожие на те, что наблюдаются в атмосферах Земли и других планет. Однако, если они существуют, то на эти вихри влияет магнетизм солнечной плазмы, что делает их образование и влияние на солнечные бури загадкой.
|
|
|
|
Из-за силы Кориолиса в жидкостях, окружающих вращающееся тело, образуются вихри. Например, вихри были обнаружены над полюсами Земли, Марса, Венеры, Урана, Нептуна и даже спутника Сатурна Титана, который обладает плотной атмосферой.
|
|
|
|
Теперь исследователи из Национального центра атмосферных исследований Национального научного фонда США (NSF NCAR) смоделировали формирование полярных вихрей над полюсами Солнца. Если их выводы верны, они могли бы помочь разгадать тайну солнечных полюсов, одновременно давая представление о солнечном магнетизме и солнечном цикле, а также улучшая нашу способность предсказывать космическую погоду.
|
|
|
|
|
|
|
“Никто не может с уверенностью сказать, что происходит на полюсах солнца”, - сказал старший научный сотрудник NSF NCAR Маусуми Дикпати, возглавлявший исследование. “Но это новое исследование дает нам интригующий взгляд на то, что мы могли бы ожидать обнаружить, когда впервые сможем наблюдать за полюсами Солнца”.
|
|
|
|
Разгадка тайны полюсов Солнца
|
|
|
|
С момента запуска первых космических миссий Солнечную систему исследовали несколько искусственных спутников и космических аппаратов. В ходе этих миссий были собраны бесценные данные о планетах и спутниках, которые находятся по соседству с нашей солнечной системой.
|
|
|
|
Тем не менее, люди никогда не отправляли космический аппарат в нужное место, чтобы непосредственно увидеть северный и южный полюса Солнца, что оставляет пробел в понимании возможного существования и роли солнечных полярных вихрей. Этот пробел в знаниях особенно заметен, поскольку, в отличие от атмосфер планет и спутников с полярными вихрями, плазменная “жидкость”, из которой состоит Солнце, обладает магнитными свойствами. Однако влияние солнечного магнетизма на формирование и эволюцию полярных вихрей остается загадкой, поскольку ни одна космическая миссия до сих пор не имела возможности непосредственно наблюдать полюса Солнца.
|
|
|
|
“Наша концептуальная граница сейчас заключается в том, что мы оперируем только одной точкой зрения”, - сказал Скотт Макинтош, вице-президент по космическим операциям компании Lynker и соавтор статьи.
|
|
|
|
Не имея возможности непосредственно наблюдать полюса Солнца, команда NSF NCAR использовала программное обеспечение для моделирования, разработанное для приближения к сложной динамике Солнца. Как и ожидалось, эти расчеты показали сложное взаимодействие, начинающееся на 55 градусах широты, что эквивалентно Полярному кругу на Земле.
|
|
|
|
Во-первых, солнечная плазма начала образовывать полярные вихри одновременно с возникновением явления, известного как “прилив к полюсам”. Как следует из названия, движение к полюсам - это динамика, при которой магнитное поле противоположной полярности по отношению к полюсам Солнца быстро перемещается к полярным областям, пока не заменит первоначальное магнитное поле. Предыдущие исследования связывали этот прилив к полюсам с естественным солнечным циклом, который постоянно происходит на Солнце.
|
|
|
|
Затем вихри в моделировании начали следовать за магнитным полем, когда оно “устремилось” к северному и южному полюсам Солнца. По словам авторов исследования, группа вихрей двигалась по сжимающемуся кольцу, “сбрасывая вихри по мере того, как кольцо смыкалось”, пока на полюсах не осталась только пара вихрей. Наконец, эти вихри полностью исчезли при солнечном максимуме.
|
|
Будущие миссии могут решить эту загадку раз и навсегда
|
|
|
|
Исследователи говорят, что их расчеты дают убедительные доказательства того, что они разгадали тайну полюсов Солнца. Однако они также отмечают, что для подтверждения их расчетов потребуются прямые наблюдения. “Чтобы добиться значительного прогресса, у нас должны быть наблюдения, необходимые для проверки наших гипотез и подтверждения правильности подобных симуляций”, - сказал Макинтош.
|
|
|
|
НАСА и Европейское космическое агентство планируют запустить в будущем миссию под названием Solar Orbiter, которая, возможно, позволит увидеть полюса Солнца. Однако, по словам авторов исследования, его “первый взгляд” будет близок к солнечному максимуму, когда их моделирование покажет исчезновение вихрей.
|
|
|
|
“Вы могли бы запустить солнечную миссию, и она могла бы прибыть для наблюдения за полюсами в совершенно неподходящее время”, - объяснил Макинтош.
|
|
|
|
Исследование под названием “Магнитогидродинамический механизм формирования солнечных полярных вихрей” было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
|
|
|
|
Источник
|
