В 1998 году редкое стечение обстоятельств позволило двум крайне далеким друг от друга космическим кораблям собрать данные о том, как один и тот же выброс коронарной солнечной массы движется по космосу. Оказалось, что сопутствуют этому весьма странные явления.
Ученые изучили то, как огромные потоки плазмы и радиации движутся от Солнца в открытый космос
Наше Солнце — далеко не простой и безмятежный шар раскаленной плазмы. На самом деле, оно довольно часто извергает колоссальные потоки плазмы и излучения, которые и вызывают на Земле геомагнитные бури.
Из околоземного космоса мы можем довольно хорошо измерить их с помощью спутников и других космических аппаратов. Но в 1998 году случилось нечто невероятное. Мало того, что космический корабль в околоземном космическом пространстве был способен измерить выброс корональной массы (CME), но другой корабль, пролетевший мимо Марса, случайно выстроился в правильном направлении, чтобы также ощутить на себе «солнечный взрыв».
Это означало, что два космических корабля смогли измерить один и тот же CME в разных точках своего пути от Солнца, что дало редкую возможность понять, как формируются и ведут себя эти мощные извержения.
Выбросы корональной массы могут быть не так заметны, как солнечные вспышки (которые их иногда сопровождают), но они гораздо более мощные. Выбросы возникают, когда скрученные линии магнитного поля на Солнце повторно соединяются, преобразуя и высвобождая при этом огромное количество энергии.
Это происходит в форме CME, при котором огромные количества ионизированной плазмы и электромагнитного излучения, связанные в спиралевидном магнитном поле, запускаются в космос солнечным ветром. Когда они проходят мимо Земли, CME могут взаимодействовать с магнитосферой и ионосферой, создавая разного рода эффекты, такие как проблемы со спутниковой связью и полярные сияния.
Но то, что происходит с CME, когда они проходят мимо Земли, в межпланетном пространстве, изучать гораздо труднее. Во-первых, у нас почти нет подходящих инструментов. Вероятность того, что два космических аппарата, находящихся на большом расстоянии от Солнца, обнаружат один и тот же CME, невероятно низка.
К счастью, именно это произошло в 1998 году с двумя космическими кораблями, предназначенными для изучения солнечного ветра. Космический аппарат НАСА Wind в лагранжевой точке L1 на расстоянии примерно 1 астрономической единицы (расстояние между Землей и Солнцем) впервые наблюдал CME 4 марта 1998 года.
Восемнадцать дней спустя тот же самый CME дошел до «Улисса», космического корабля, который в то время находился на расстоянии 5,4 астрономических единиц, что более или менее эквивалентно среднему орбитальному расстоянию Юпитера.
И лишь недавно астрономы изучили данные обоих этих встреч, чтобы впервые охарактеризовать то, как изменяется CME по мере продвижения вглубь Солнечной системы. Они обнаружили, что в 4,4 астрономических единицах между двумя космическими кораблями спиральная структура магнитного облака в значительной степени разрушилась. Команда считает, что это, вероятно, произошло из-за взаимодействия со вторым магнитным облаком, которое двигалось быстрее, чем первое.
Это могло объяснить, почему спиральная структура магнитного облака в CME стала более искривленной к тому времени, когда она достигла 5,4 астрономических единиц. Магнитное взаимодействие между двумя облаками могло разрушить внешний слой, оставив после себя более искривленное ядро.
Было бы интересно увидеть больше исследований по этой теме — и, как бы удачно ни было наблюдение, мы можем просто их получить. Исследователи отмечают, что мы находимся на ранних стадиях того, что можно считать «золотым веком» физики Солнца.