Зонд "Паркер" и удивительные открытия погружения в атмосферу Солнца

Наш обозреватель Николай Гринько рассказывает, что это за зонд, какие у него задачи и какие открытия он уже помог сделать человечеству.

Фото: NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben

12 августа 2018 года агентство NASA запустило с мыса Канаверал ракету-носитель Delta IV Heavy, которая подняла в космос тяжелый спутник размером с автомобиль и направила его в сторону Солнца. Спутник был назван Parker Solar Probe – в честь американского астронома Юджина Паркера, который еще в 1958 году придумал термин "солнечный ветер". Именно для изучения солнечного ветра и предназначался этот космический аппарат: по плану он должен был выйти на сильно вытянутую эллиптическую орбиту и за семь лет облететь нашу звезду 24 раза, приближаясь к ней на рекордное расстояние.

Орбита у "Паркера" не слишком стабильная, и это сделано специально: с каждым витком он будет пролетать чуть ближе к Солнцу, пронизывая его корону на скорости около 200 километров в секунду. Уже в ноябре спутник оказался в первом перигелии – на расстоянии 15 миллионов километров от поверхности Солнца. Так близко к светилу до этого момента не приближался ни один аппарат (предыдущий рекорд был установлен спутником "Гелиос-2" в 1976 году, и тогда дистанция сближения превышала 43 миллиона километров). Пронзив солнечную корону, "Паркер" вернулся обратно, "поднявшись" почти до орбиты Земли, а затем вновь устремился к Солнцу.

Все это время "Паркер" исправно отправляет данные своих наблюдений на Землю, а ученые публикуют в открытом доступе отчеты. Правда, выглядят они примерно так: "…возможные механизмы включают в себя турбулентность альфвеновской волны, нагрев путем повторного соединения в нанофлаерах, нагрев ионных циклотронных волн и ускорение с помощью тепловых градиентов". Попытаемся передать это более понятным языком.

Для начала данные "Паркера" помогли астрономам определиться с источником солнечного ветра.

Частицы извергаются в космос с разными скоростями – ученые разделяют солнечный ветер на "быстрый" (до 800 километров в секунду) и "медленный" (до 400 километров в секунду). Быстрый ветер "дует" из коронарных дыр – так называют области короны с пониженной плотностью и температурой. Теперь стало ясно, что и источником медленного ветра являются все те же коронарные дыры.

"Паркер" сфотографировал солнечную корону. Фото: NASA/NRL/PARKER SOLAR PROBE

Кроме того, у солнечного ветра есть собственное магнитное поле – об этом знали и раньше. Но "Паркер" обнаружил, что иногда оно за несколько секунд меняет свое направление почти на противоположное и обратно. Почему так происходит – пока неизвестно.

Известно, что в космосе нет абсолютного вакуума – пространство наполнено частицами вещества, которые называют космической пылью. Но огромная температура Солнца испаряет эту пыль на некотором расстоянии от звезды. Данные с "Паркера" подтверждают эту теорию: по крайней мере, на том расстоянии от светила, на котором находился зонд, содержание пыли в космосе существенно падает.

Немного позже выяснилось, что солнечный ветер вращается. До Земли он долетает в виде прямолинейного потока, но ведь Солнце вращается вокруг своей оси, а значит, и ветер в самом начале своего пути должен следовать этому вращению. До сих пор не было известно, где именно круговое движение ветра переходит в линейное. "Паркер" смог найти эту границу на расстоянии примерно 30 миллионов километров от Солнца. Мало того, оказалось, что в непосредственной близости от светила солнечный ветер буквально "кипит" – в нем наблюдается очень сильная турбулентность.

А зная способность космических аппаратов работать и после положенного срока, можно ожидать, что "Паркер" прослужит намного дольше, чем планировалось.

Хотя…