Паркер Солнечный зонд НАСА проливает новый свет на солнце

В августе 2018 года, Паркер Солнечный зонд НАСА запустили в космос, и вскоре стал ближайшим-когда-нибудь космического корабля к Солнцу. С передовыми научными инструментами для измерения окружающей среды вокруг корабля, Паркер Солнечный зонд завершил три из 24 запланированных проходит через ранее не исследованные части атмосферы Солнца, короны. На Декабря. 4, 2019, четыре новых статьях в журнале Nature описать то, что ученые узнали из этой беспрецедентной разведке нашей звезды … и что они с нетерпением жду следующего.

Эти результаты выявляют новые сведения о поведении материала и частиц, скорость вдали от Солнца, в результате ученые приблизились к ответу на фундаментальные вопросы о физике нашего светила. В стремлении защитить астронавтов и техники в космосе, информация Паркер раскрыла о том, что Солнце постоянно выбрасывает материалов и энергии поможет ученым переписать моделей, которые мы используем для понимания и прогнозирования космической погоды вокруг нашей планеты и понять процесс, посредством которого звезды создаются и развиваются.

«Это первые данные из Паркер показывает наша звезда, Солнце, в новых и удивительных способов,» сказал Томас Zurbuchen, заместитель администратора по науке в штаб-квартире НАСА в Вашингтоне. «Наблюдения за Солнцем вблизи, а не с гораздо большего расстояния, дает нам беспрецедентный взгляд на солнечных явлений и как они влияют на нас на Земле, и дает нам новые идеи, имеющей отношение к пониманию активных звезд по галактикам. Это только начало невероятно захватывающее время для гелиофизике с Паркером в авангарде новых открытий».

Хотя это может показаться Плесид нам здесь, на Земле, Солнце ничего, но тихо. Наша звезда-магнитно-активный, развязав мощные взрывы светлой, потопов частиц, движущихся почти со скоростью света и миллиардов тонн тучи намагниченный материал. Вся эта активность влияет на нашу планету, инъекционных повреждающие частицы в пространство, где наши спутники и космонавты летают, нарушая связи и навигационных сигналов, и даже-когда напряженно … вызывая перебои в подаче электроэнергии. Это происходит для всего солнца 5 миллиардов лет своего существования и будет продолжать влиять на судьбы Земли и других планет нашей Солнечной системы в будущем.

«Солнце очаровывало человечество за все наше существование», — сказал Е. Raouafi Нур, ученый проекта для Паркера Солнечного зонда в Лаборатории прикладной физики Джона Хопкинса в Лорел, штат Мэриленд, которая построила и управляет миссии для НАСА. «Мы многое узнали о нашей звезды за последние несколько десятилетий, но мы действительно нуждались в миссии, как Паркер Солнечный зонд, чтобы пойти в атмосфере Солнца. Только там мы можем действительно узнать подробности этих сложных солнечных процессов. И то, что мы узнали в эти три солнечных орбит изменилось многое из того, что мы знаем о Солнце».

То, что происходит на солнце очень важно для понимания того, что он формирует пространство вокруг нас. Большинство материала, который убегает Солнце является частью солнечного ветра, непрерывный отток солнечный материал, который омывает всю Солнечную систему. Этот ионизированный газ, называемый плазмой, несет с собой магнитное поле Солнца, протягивая его через Солнечную систему в гигантский пузырь, который насчитывает более 10 миллиардов миль.

Динамика солнечного ветра

Наблюдается вблизи Земли, солнечный ветер является относительно равномерный поток плазмы, с редкими бурными кувыркается. Но на тот момент он путешествовал более девяноста миллионов миль — и подписями точные механизмы Солнца для обогрева и ускорения солнечного ветра будут уничтожены. Ближе к источнику солнечного ветра, Паркер Солнечный зонд увидел другую картинку: сложная, активная система.

«Сложность была умопомрачительной, когда мы впервые начали изучать данные», — сказал Стюарт Бэйл, Университет Калифорнии, Беркли, ведущий инструмент для полей люкс Паркер Солнечного зонда, который изучает масштабы и форму электрических и магнитных полей. «Теперь, я привык к нему. Но когда мне показывают коллеги в первый раз, они просто сдулись.» С точки зрения Паркера 15 миллионов миль от Солнца, Бэйл объяснил, солнечный ветер является гораздо более импульсивна и неустойчива, чем то, что мы видим вблизи Земли.

Как само солнце, солнечный ветер состоит из плазмы, в которой отрицательно заряженные электроны отделяются от положительно заряженных ионов, создавая море свободно плавающих частиц с индивидуальным электрическим зарядом. Эти свободно плавающие имею в виду частиц плазмы несет электрического и магнитного полей, а также изменения в плазме часто делают метки на этих областях. Инструменты обследованных полей состояние солнечного ветра путем измерения и тщательно анализируя, каким образом электрические и магнитные поля вокруг корабля изменились с течением времени, наряду с измерением волн в соседнем плазмы.

Эти измерения показали быстрые развороты в магнитном поле и, внезапно, быстрее движущейся струи материала-все характеристики, которые делают солнечного ветра более бурной. Эти детали являются ключевыми для понимания того, как ветер рассеивает энергию, как она течет от Солнца и всей Солнечной системы.

Один тип события, в частности, обратил глаза на науку команд: сальто в направлении магнитного поля, которое исходит от Солнца, встроенный в солнечный ветер. Эти развороты — окрестили «серпантины» — длиться от нескольких секунд до нескольких минут, как они текут из-за Паркера Солнечного зонда. Во время горки, магнитное поле кнуты обратно на себя, пока он не направлен почти прямо на Солнце. Вместе, поля и всухую, солнечный ветер инструмент люкс во главе с Университетом штата Мичиган и руководит Смитсоновская астрофизическая обсерватория, измерить скопления серпантины на протяжении первых двух облетов Паркер Солнечного зонда.

«Волны были замечены в солнечном ветре с самого начала космической эры, и мы предположили, что ближе к Солнцу волны становятся сильнее, а мы и не ждали, чтобы увидеть их организовать в этих взаимосвязанных структурированных скорости шипы», — сказал Джастин Каспер, главный исследователь всухую-сокращенно от солнечного ветра-электроны и протоны-Альфы в Университете Мичигана в Энн-Арбор. «Мы обнаружили остатки сооружений от солнечного швырнул в пространство и яростно изменение организации потоков и магнитного поля. Это позволит кардинально изменить наши теории о том, как короны и солнечный ветер нагревается».

Точный источник серпантины еще не понял, но измерения Паркер Солнечного зонда позволили ученым сузить возможности.

Среди многих частиц, которые постоянно поток от Солнца-это постоянный поток быстро движущихся электронов, которые катаются вдоль силовых линий магнитного поля Солнца в Солнечной системе. Эти электроны всегда текут строго по форме линий поля движутся от солнца, независимо от того, на Северный полюс магнитного поля в той области, направлен в сторону или от Солнца. Но Паркер Солнечного зонда измеряется этот поток электронов движется в противоположном направлении, листать обратно к Солнцу-и это показывает, что магнитное поле нужно будет гнуть спину в сторону Солнца, а не Паркер Солнечный зонд просто сталкиваясь с различными магнитного поля линии с Солнцем, что указывает в противоположном направлении. Это говорит о том, что серпантины перегибы в магнитное поле — локализованных возмущений в направлении от Солнца, а не изменение в магнитном поле, как оно возникает от Солнца.

Замечания Паркера Солнечного зонда на серпантины предположить, что эти события станут еще более распространенными, как космический корабль приближается к Солнцу. Следующего солнечного встречи миссии с января. 29, 2020, будет нести космический корабль ближе к Солнцу, чем когда-либо прежде, и может пролить новый свет на этот процесс. Мало того, что такая информация поможет изменить наше понимание того, что вызывает солнечный ветер и космическая погода вокруг нас, это также помогает нам понять фундаментальные процессы, как звезды и как они высвобождают энергию в свою среду.

Вращающийся солнечный ветер

Некоторые из измерений Паркер Солнечного зонда приводят ученые приблизились к ответам на десятилетия-старые вопросы. Одним из таких является вопрос о том, как, точно, солнечный ветер истекает из Солнца.

Возле Земли, мы видим солнечный ветер течет почти радиально, то оно транслируется непосредственно от Солнца, прямо во всех направлениях. Но Солнце вращается, как она выпускает солнечного ветра; прежде чем она вырывается на свободу, солнечный ветер и вращается вместе с ним. Это немного, как дети катаются на карусели в парке площадка — атмосфера вращается вместе с Солнцем, подобно внешней части карусели вращается, но чем дальше вы идете от центра, тем быстрее вы движетесь в пространстве. Ребенок на краю может спрыгнуть и будет, в тот момент, двигаются по прямой линии наружу, вместо того, чтобы продолжить вращение. Подобным способом, есть какой-то момент между Солнцем и Землей, переходы солнечного ветра от вращающихся вместе с Солнцем, чтобы непосредственно наружу или в радиальном направлении, как мы видим с Земли.

Именно там, где солнечный ветер переходы от вихревой поток с радиальным потоком имеет последствия для того, как Солнце проливает энергии. Найти ссылки может помочь нам лучше понять жизненный цикл других звезд или формирование протопланетных дисках, плотные диски газа и пыли вокруг молодых звезд, которые в конечном итоге сливаются в планеты.

Теперь, впервые, а не просто видя, что прямой поток, который мы видим возле Земли-Паркер Солнечный зонд имел возможность наблюдать солнечный ветер, пока он еще вращается. Это как если бы Паркер Солнечный зонд получил вид на кружение карусели прямо в первый раз, не только дети прыгают с нее. Инструмент солнечного ветра Паркера Солнечного зонда обнаружено вращение начиная с более чем 20 миллионов миль от Солнца, а Паркер подошел перигелия, скорость вращения увеличивается. Прочность тираж был сильнее, чем многие ученые предсказывали, но она также перешла быстрее, чем прогнозировалось в отток, который помогает замаскировать эти эффекты от того, где мы обычно сидим, около 93 миллионов миль от Солнца.

«Большой вихревой поток солнечного ветра видел во время первой встречи был настоящий сюрприз», — сказал Каспер. «В то время как мы надеялись, в конечном итоге видеть вращательного движения ближе к Солнцу, высокие скорости мы наблюдаем в этих первых встреч почти в десять раз больше, чем предсказывает Стандартная модель.»

Пыли вблизи Солнца

Другой вопрос, приближающихся ответ неуловимой пылью-свободной зоны. Наша Солнечная система купается в пыли, космические крошки столкновений, которые образовались планеты, астероиды, кометы и другие небесные тела миллиарды лет назад. Ученые давно подозревали, что близко к Солнцу, эта пыль будет нагреваться до высоких температур за счет мощного солнечного света, превращая его в газ и создания беспылевой области вокруг Солнца. Но никто никогда не наблюдал его.

Впервые тепловизоры Паркер Солнечный зонд увидела космической пыли начинают редеть. Потому что инструмент визуализации WISPR — Паркер Солнечный зонд, возглавляемого военно-морской исследовательской лаборатории-смотрит в сторону космического аппарата, его можно увидеть целые ряды короны и солнечного ветра, в том числе в регионах ближе к Солнцу. Эти изображения показывают, пыли начинаю тонкие чуть более 7 миллионов километров от Солнца, и это снижение в пыли неуклонно продолжает пределы измерений WISPR на чуть более 4 миллионов миль от Солнца.

«Эта пыль-свободная зона был предсказан несколько десятилетий назад, но никогда не видел прежде,» сказал Расс Говард, главный исследователь WISPR люкс-сокращенно широк-поля томографа для солнечного зонда в военно-морской исследовательской лаборатории в Вашингтоне, округ Колумбия «мы сейчас видим, что происходит в пыли под солнцем».

По курсу истончение, ученые ожидали увидеть по-настоящему свободной от пыли зоне начало немного больше, чем на 2-3 млн км от Солнца, то Паркер Солнечный зонд мог наблюдать пылью-свободной зоны уже в 2020 году, когда ее шестой пролета мимо Солнца это ближе к нашей звезде, чем когда-либо прежде.

Поставив космическая погода под микроскопом

Замеры Паркер Солнечного зонда дали нам новую перспективу на два типа космических погодных явлений: энергичных частиц бурь и корональных выбросов массы.

Крошечные частицы как электроны и ионы — ускорение от солнечной активности, создавая штормы энергичных частиц. События на Солнце могут послать этих частиц резко увеличивается к периферии Солнечной системы со скоростью близкой к скорости света, то они достигают Земли за полчаса, и может повлиять на другие миры, столь же короткого времени. Эти частицы несут в себе много энергии, поэтому они могут повредить электроники космических аппаратов и даже подвергнуть опасности астронавтов, особенно тех, кто в глубоком космосе, вне защиты магнитного поля Земли-и в короткое время предупреждение для таких частиц делает их трудно избежать.

Точного понимания того, как эти частицы разгоняются до таких высоких скоростях имеет решающее значение. Но даже если они zip на Земле, как мало, как несколько минут, что еще достаточно времени для частиц потерять подписей процессов, ускорением их в первую очередь. Путем взбивания вокруг Солнца в несколько миллионов миль, Паркер Солнечного зонда можно измерить эти частицы только после того, как они покинули Солнце, проливая Новый свет на то, как они будут освобождены.

Уже, Паркер Солнечного зонда?Это инструменты, возглавил Принстонский университет, померили несколько никогда ранее не видел энергичных событий частицы — события настолько мала, что все следы их потеряны, прежде чем они достигнут Земли или любой из наших околоземных спутников. Эти документы также измеряется редкий тип взрыва частицы с особенно высокой количество более тяжелых элементов, что свидетельствует о том, что оба типа событий может быть больше общего, чем ученые думали раньше.

«Это удивительно, — даже в минимуме солнечной условий, Солнце производит много крошечных событий с высокой энергией частиц, чем мы думали», — сказал Дэвид Маккомас, руководитель проекта по комплексному науки исследование солнечной комнате, или?Это, в Принстонском университете в Нью-Джерси. «Эти результаты могут помочь нам разгадать источников, ускорения и транспортировки энергетических частиц солнечного и, в конечном счете, лучше защитить спутников и астронавтов в будущем».

Данные с приборов WISPR также беспрецедентные детали о структурах в короне и солнечном ветре, в том числе и корональные выбросы массы, млрд. тонн облака солнечного вещества, что Солнце посылает вышедший в Солнечной системе. ВКМ может вызвать различные эффекты на Земле и в других мирах, от искрения сияний заставить электрические токи, которые могут повредить электрические сети и трубопроводы. Уникальная перспектива WISPR, смотрят в одном ряду с такими событиями, как они путешествуют вдали от Солнца, уже проливают новый свет на ряд событий, наша звезда может раскрыть.

«С Паркер Солнечный зонд был соответствующий вращения Солнца, мы можем наблюдать отток материала в течение нескольких дней и увидеть эволюцию структур», — сказал Говард. «Наблюдения околоземных заставили нас думать, что тонкие структуры в короне переходить в плавный поток, и мы узнаем, что это не так. Это поможет нам сделать лучше моделирование как события путешествия между Солнцем и Землей».

Как Паркер Солнечный зонд продолжает свой путь, он будет делать 21 более тесного сближения с Солнцем на все ближе расстояния, завершившееся в три витка всего 3,83 млн. км от поверхности Солнца.

«Солнце-это единственная звезда, которую мы можем подробно изучить», — сказал Никола Фокс, директор Гелиофизике дивизии в штаб-квартире НАСА. «Получение данных в источнике уже революционизирует наше понимание наших собственных звезды и звезды во Вселенной. Наш маленький космический корабль является солдатом в жестоких условиях, чтобы отправить домой поразительных и захватывающих откровений».

Данные из первых двух солнечных Паркер Солнечный зонд обнаруживает доступны для общественности в интернете:

https://blogs.nasa.gov/parkersolarprobe/2019/11/12/first-parker-solar-probe-science-data-released-to-public/

Паркер Солнечный зонд-это часть жизни НАСА со звездой программа для изучения аспектов системы Солнце-Земля, которые непосредственно влияют на жизнь и общество. В гостиной со звездой программа управляется космического агентства, Центра полетов имени Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд, для директората научных миссий НАСА в Вашингтоне. АПЛ Джонса Хопкинса разработал, построил и эксплуатирует космический корабль.

сделать разницу: спонсорские возможности