Пыль на Солнце открывает тайну происхождения Земли

13.12.2020
82
0
0.0
Исследователи из Лаборатории атмосферной и космической физики (LASP) Университета Колорадо в Боулдере погружаются в пыльную среду, окружающую Солнце, что может помочь раскрыть, как возникают планеты, подобные Земле. Изучение осуществляется с помощью солнечного зонда НАСА Parker Solar Probe – новаторской миссии, которая позволила ученым приблизиться к домашней звезде Земли ближе, чем любой другой космический корабль на сегодняшний день. За два года зонд шесть раз облетел Солнце, достигнув максимальной скорости примерно 464 тыс. км в час.

Parker Solar Probe

По словам Дэвида Маласпина, физика космической плазмы из LASP, в процессе команда Паркера многое узнала о микроскопических пылинках, лежащих сразу за пределами солнечной атмосферы. Например, в ходе нового исследования он и его коллеги обнаружили, что плотность этих кусков камня и льда, похоже, сильно меняется в течение нескольких месяцев – чего ученые не ожидали.

«Каждый раз, когда мы выходим на новую орбиту и нам кажется, что мы понимаем, что мы видим вокруг Солнца, природа идет дальше и удивляет нас», – заметил Маласпина, доцент кафедры астрофизических и планетарных наук.


На этой неделе он представил результаты группы на виртуальной осенней встрече Американского геофизического союза (AGU) 2020 года.

Фотографии, сделанные с помощью солнечного зонда Parker Solar Probe, демонстрируют энергию солнца, текущую мимо космического корабля.

На фотографиях, сделанных широкоугольным тепловизором для солнечного зонда Parker (WISPR), видно, как солнечный ветер проходит мимо космического корабля. Эти потоки энергии могут уносить мелкие частицы пыли от Солнца и даже полностью за пределы Солнечной системы.
Маласпина отметил, что пыль может дать исследователям неожиданное и крошечное окно в процессы, которые сформировали Землю и соседние с ней планеты более 4,5 миллиардов лет назад.

«Узнав, как наша звезда обрабатывает пыль, мы можем экстраполировать это на другие солнечные системы, чтобы узнать больше о формировании планет и о том, как облако пыли становится солнечной системой», – сказал он.


Солнечный пылесос
По словам Маласпины, область вокруг солнца, жаркая и богатая радиацией среда, часто более пыльная, чем мы можем себе представить. По объему она содержит больше пылинок, чем большинство других открытых пространств Солнечной системы. Это потому, что звезда под действием силы тяжести и других сил притягивает к себе пыль с расстояния от миллионов до миллиардов километров, что немного похоже на пылесос.

Но этот пылесос несовершенный. По мере того, как частицы пыли приближаются к Солнцу, его излучение все больше и больше воздействует на них – некоторые из этих пылинок начнут лететь в другом направлении и даже могут полностью вылететь из Солнечной системы. Набор инструментов Wide-Field Imager for Parker Solar Probe (WISPR) на борту космического корабля обнаружил первые свидетельства существования этой беспыльной области, известной как беспыльная зона, спустя более 90 лет после того, как это было предсказано.

«Вы получаете действительно интересную среду, в которой все эти частицы движутся внутрь, но как только они достигают околосолнечной среды, они могут быть унесены ветром», – сказал Маласпина.


С момента запуска в 2018 году солнечный зонд Parker, созданный и управляемый Лабораторией прикладной физики Джона Хопкинса, которая также руководит миссией НАСА, облетел около 18,6 миллионов километров поверхности Солнца.

На каждой орбите Паркера вокруг Солнца космический корабль сталкивался с тысячами пылинок. Многие из этих частиц испаряются на месте, создавая небольшой всплеск заряженных частиц, который зонд может обнаружить с помощью пяти антенн, которые являются частью его эксперимента FIELDS. LASP играет важную роль в этом эксперименте, который проводится Калифорнийским университетом в Беркли. Это похоже на изучение популяций насекомых, считая брызги на лобовом стекле вашего автомобиля.

«Вы получите небольшой слой плазмы, – сказал Маласпина. – Глядя на эти шипы, мы можем понять, сколько ударов пыли мы получили».


Новые загадки
Маласпина и его коллеги изначально надеялись использовать эти затяжки, чтобы точно определить, где именно пыль, летящая внутрь Солнечной системы, становится пылью, летящей наружу. Но в процессе они наткнулись на кое-что загадочное: концентрация пыли, которую зафиксировала команда, по-видимому, различалась на целых 50% между шестью орбитами Паркера вокруг Солнца.

«Это действительно интересно, потому что время, необходимое для перемещения пыли к Солнцу, составляет от тысяч до миллионов лет, – сказал Маласпина. – Так как же добиться вариативности всего за три или четыре месяца?»


Другими словами, эта пыльная среда может быть намного более сложной и быстро меняющейся, чем думали ученые ранее. Маласпина отметил, что команде нужно будет дождаться, пока Паркер завершит еще несколько витков, чтобы точно знать, что происходит. Он просто рад быть частью этого уникального шанса провести пальцем по пыльным полкам Солнца.

«Это единственное измерение на месте, которое мы собираемся получить в течение длительного времени во внутренней части Солнечной системы, – добавил Маласпина. – Мы пытаемся извлечь из этого максимальную пользу”.




Комментарии (0)
avatar