Солнечный ветер, непрерывный поток заряженных частиц, испускаемый Солнцем, может иметь различную скорость. Быстрый солнечный ветер достигает свыше 500 км/с, а медленный солнечный ветер отличается высокой изменчивостью. Происхождение медленного солнечного ветра остаётся предметом споров среди учёных.
В последние два года солнечный орбитальный аппарат Solar Orbiter, совместный проект NASA и Европейского космического агентства (ESA), вышел на орбиту вокруг Солнца и приблизился к нему на достаточное расстояние для детального изучения солнечного ветра.
Команда во главе со Стефани Ярдли из Университета Нортумбрии в Великобритании использовала данные, собранные Solar Orbiter, для исследования происхождения медленного солнечного ветра. В марте 2022 года, находясь на расстоянии около 0,5 а.е. от Солнца, космический аппарат сделал снимки активных областей звезды высокого разрешения. Полученные данные были дополнены измерениями, собранными несколько дней спустя, когда солнечный ветер достиг космического аппарата. Минимальная временная задержка между измерениями позволила сохранить максимальную детализацию.
Источник: ESA / ESAC / CESAR — A. de Burgos
Ярдли и её коллеги применили спектроскопические методы для определения состава солнечного ветра, сопоставляя отношение линий железа и кислорода с областями аналогичного состава на Солнце.
Ранее было установлено, что быстрый солнечный ветер связан с корональными дырами — тёмными областями, видимыми в экстремальном ультрафиолетовом свете короны. Ярдли и её коллеги проследили происхождение медленного солнечного ветра до комплекса активных областей, включающего две активные области с открытыми и замкнутыми петлями магнитного поля. Этот комплекс примыкает к корональной дыре с многочисленными открытыми петлями магнитного поля. Близость корональной дыры к комплексу активных областей создаёт благоприятные условия для испускания солнечного ветра.
Известно, что в замкнутых петлях магнитного поля в корональных областях плазма течёт по ним, не выходя за их пределы. Чтобы плазма покинула замкнутые контуры, она должна взаимодействовать с соседними разомкнутыми контурами. Инструменты Solar Orbiter, измеряющие плазму и магнитные поля солнечного ветра, собрали доказательства того, что взаимодействие между двумя типами петель в соседних солнечных регионах является причиной возникновения медленного солнечного ветра.
Ярдли и её команда продолжают углублённый анализ данных, полученных в ходе последующих близких подлётов Solar Orbiter, а также данных, собранных другими миссиями, такими как солнечный зонд Parker. Будущие наблюдения позволят расширить понимание причин изменчивости и происхождения солнечного ветра, что в конечном итоге улучшит прогнозирование космической погоды.