Физиката на Слънцето е все по-близо до точните прогнози

Дълго време нашите представи за движението на вещества в недрата на Слънцето бяха толкова неверни, че не се получаваше съставянето на точна прогноза на слънчевата активност.

Сега астрофизици от НАСА и Станфордския университет твърдят, че скорошно откритие им е позволило не само по нов начин да погледнат процесите, протичащи в нашето светило, но и да построят нов модел на слънчевото динамо.

„Разбирането на слънчевото динамо ще позволи да разберем повече за произхода на космическите магнитни полета и да разработим надеждни методи за дългосрочна прогноза на слънчевата активност – разказва Александър Косовичев от Станфордския университет. – Механизми, подобни на слънчевото динамо, работят в звездите и планетите, в галактиките и междугалактичната среда.”

Ръководителят на слънчевата обсерватория „Голяма мечка” Александър Косовичев е съавтор на концепция, представена в сп. The Astrophysical Journal Letters и обясняваща потоците вещество в Слънцето. Въз основа на това откритие той съвместно с Валерий Пипин е обновил предишния модел на слънчевото динамо.

„Управляваното от конвективни потоци енергия в Слънцето динамо генерира магнитни полета. Те на свой ред излизат на повърхността и формират петна и активни области, явяват се източник на изригвания, изхвърляне на плазма и потоци високоенергийни заредени частици – обяснява Косовичев. – Тези процеси определят космическото време, от което ние все повече зависим във връзка с развитието на космическите технологии, спътниковата навигация и връзките.”

Според учения на космическото, както и на метеорологичното време, влияят потоци галактични частици с висока енергия. Те се появяват в хода на взривове на други звезди, а също от неизвестни още източници и рано или късно достигат Земята. Високоенергийните частици, така наречените космически лъчи, могат да влияят на работата на космическите апарати и на образуването на облачност в атмосферата на Земята.

В годините на слънчевия максимум (период от 11–годишния слънчев цикъл, в който звездата достига най–висока активност) магнитното поле на слънчевия вятър защитава Земята от галактичните частици, но във връзка с ниската активност на Слънцето в последните години „космическите лъчи” са били аномално интензивни. Това е още една причина, поради която астрофизиците искат да изучат процесите, протичащи на нашето светило.

Възможно е да се предскаже поведението на нашата звезда, ако се използват новите постижения и се провеждат наблюдения както от Земята, така и от Космоса.

„Най–важни и перспективни насоки в изучаването на Слънцето според мен са наблюденията с много висока резолюция, с използването на големите наземни телескопи – продължава ученият. – В САЩ вече се строи слънчев телескоп с диаметър на огледалото 4 метра. Европейската космическа агенция също планира да изгради подобен телескоп. Япония възнамерява да изстреля космически телескоп с огледало 1,5 метра.”

За изучаването на полярните области на звездата се използват космически апарати, способни да се придвижват извън плоскостта на орбитата на Земята (плоскостта на еклиптиката). Скоро такива наблюдения ще се провеждат и с руския апарат „Интергелиозонд”, както и със спътника Solar Orbiter, съвместна разработка на Европейската космическа агенция и НАСА.

Слънчевата обсерватория „Интергелиозонд” ще помогне на учените да разберат тънката структура на слънчевите магнитни полета и да се „види“ как протича натрупването на магнитна енергия и нейното внезапно отделяне, водещо до изригвания и изхвърляне на плазма.

Това ще позволи да се изследва структурата на магнитните полета в полярните области и да се разбере механизмът на протичащата там периодична смяна на магнитите полюси на Слънцето. Всичко това означава да се подобрят нашите знания за слънчевото динамо.

Освен решаването на основните задачи учените разчитат да подобрят краткосрочните прогнози на космическото време, толкова важно за авиацията, енергийните обекти, връзките и т.н.

С новия модел на слънчевото динамо можете да се запознаете в arXiv.org.