Не шутить про поляков, не шутить про поляков! (Sun's poles)
Так вот, солнечных поляков зондируют... Да тьфу ты! Полюса Солнца [https://vk.com/wall-148981725_17007|зондируют] спутниками. Желают прозондировать, так как это самая неизвестная часть Солнца.
У нас много фотографий поверхности нашей звезды (кто-то бы сказал, что Солнце - это спутник, а Луна - это звезда. Таких не слушаем), но это всё эклиптика.
Эклиптика есть движение Солнца по небесной сфере - сфере произвольного радиуса (с центром в виде наблюдателя), на которую проецируются различные небесные тела. В данном случае - Солнце, которое проходит её окружность за год.
И этот самый угол обзора мешает рассмотреть полюса (прямо как в массмедиа [https://vk.com/wall-148981725_17175|обратная сторона Луны]). А ведь именно в полюсах появляются и магнитные поля, и солнечный магнитный цикл, и даже питание солнечного ветра. В общем, много чего [https://vk.com/wall-148981725_15465|можно узнать].
На первый взгляд, полюса Солнца кажутся спокойными по сравнению с активными средними широтами около 35°, где доминируют солнечные пятна, [https://vk.com/wall-148981725_16131|солнечные вспышки] и корональные выбросы массы (КВМ, гиперссылка уже была в посте выше).
Но, как понятно из абзаца над абзацем выше, это обманчивое впечатление. Данные, полученные с космического аппарата "Улисс" (запущенный в 1990ом и первый для Солнца), показали, что быстрый солнечный ветер (в основном) исходит из огромных корональных дыр близ полюсов.
Корональные дыры - место, где плотность и температура Солнца понижены, что ведёт к раскрытому магнитному полю.
---
Поэтому понимание оных имеет ключевое значение для ответа на три важнейших вопроса в физике Солнца:
1. Как работает [https://vk.com/wall-148981725_3930|солнечное динамо] (спасибо, [https://vk.com/cirno_nb|Админ!] - прим. редактора) и как оно управляет магнитным циклом?
Магнитный цикл Солнца - повторяющийся цикл, длящийся ~11 лет и описывающийся колебаниями числа солнечных пятен и полной сменой полярности магнитного поля Солнца (хорошо, что не Земли... Как в [https://vk.com/wall-148981725_16887|Смешариках]).
Этот процесс обусловлен сложным механизмом динамо (создания магнитного поля из-за проводящей жидкости), работающим за счёт внутреннего движения Солнца.
Дифференциальное вращение (общая ось, но части объекта вертятся под разным углом) создаёт магнитную активность, а меридиональная циркуляция (движение от экватора, центра, к полюсам) переносит магнитный поток, собственно, к полюсам.
Однако гелиосейсмические исследования выявили противоречивую информацию о поведении этих потоков глубоко внутри конвективной зоны (зоны с конвекцией - переносом энергии с помощью перемешивания веществ).
Некоторые данные даже указывают на наличие потоков, направленных к полюсам, у основания зоны, что ставит под сомнение традиционные теории динамо. Для уточнения этих внутренних схем потоков и уточнения существующих моделей необходимы наблюдения в высоких широтах.
2. Что питает быстрый солнечный ветер?
Быстрый солнечный ветер - сверхзвуковой поток заряженных частиц, что зарождается в основном в полярных корональных дырах Солнца и заполняет большую часть гелиосферы (область околосолнечного пространства, где плазма летает со сверхзвуковой (340-1710 м/c для 0 градусов) скоростью).
Однако учёные до сих пор не до конца понимают, как он зарождается. Возникает ли он из плотных струй внутри корональных дыр или наоборот, из более разреженных областей между ними? Ускоряют ли этот поток процессы магнитного пересоединения, волновые взаимодействия или и то, и другое? Только прямая визуализация полюсов и измерения in situ (на месте - лат.) могут ответить на эти вопросы.
3. Как космические погодные явления распространяются по Солнечной системе?
[https://vk.com/wall-148981725_16349|Космическая погода] – это изменения солнечного ветра и солнечные извержения, которые возмущают космическую среду.
Экстремальные события, такие как мощные вспышки и корональные выбросы массы, могут вызывать геомагнитные и ионосферные бури (в верхней части атмосферы Земли от 50-60км до 1000км) на Земле, создавая ослепительные полярные сияния, а также угрожая спутникам, системам связи и энергосетям.
Для улучшения прогнозов исследователям необходимо отслеживать эволюцию солнечного вещества и магнитных структур на Солнце и в космосе, а не только с ограниченной точки зрения плоскости орбиты Земли.
---
В последнее время аппарат Европейского космического агентства "Solar Orbiter" медленно, но верно выходит из плоскости эклиптики и, как ожидается, через несколько лет достигнет широты около 34°. Хотя это значительный прогресс, этого всё ещё недостаточно для получения полноценного обзора полярных полюсов.
Было ещё множество идей, и POLARIS (ПОЛЯРное Изучение Солнца - POLAR Investigation of the Sun), и космические паруса (на солнечной энергии... Да, опять Смешарики ПИН-Код) и прочие костыли, чтобы получить нужный наклон.
Одна из самых амбициозных и рассчитанных на январь 2029го "операций" - это китайская "The SPO mission" (нет, не надо центральную букву менять!). Солнечно-Полярная Обсерватория (СПО), что будет использовать гравитационный манёвр Юпитера (т. е. использование его гравитации, чтобы повернуться к Солнцу и выйти за эклиптику).
После спланированного сближения с Юпитером космический аппарат выйдет на полуторагодичную орбиту с перигелием (самая близкая к Солнцу точка орбиты) около 1 [https://vk.com/wall-148981725_15195|астрономической единицы] (то бишь расстояние радиуса Земли ~150 000 000 км) и наклонением до 75°. В ходе расширенной миссии СПО сможет подняться до 80°, что обеспечит самый прямой обзор полюсов за всю историю наблюдений.
Ожидается, что 15-летний срок миссии (включая 7-летний расширенный период миссии) позволит ей охватить как минимум, так и максимум солнечной активности, включая критический период около 2035 года, со следующим максимумом солнечной активности и ожидаемой инверсия полярного магнитного поля. За время своего существования SPO должно несколько раз пройти над обоими полюсами, при этом окна наблюдений в высоких широтах будут длиться более 1000 дней.
Для достижения своих амбициозных целей СПО будет оснащён набором инструментов дистанционного зондирования и контактных измерений. Это, к примеру:
- Магнитный и гелиосейсмический визуализатор для измерения магнитных полей и потоков плазмы на поверхности;
- Телескоп крайнего ультрафиолетового диапазона и рентгеновский телескоп для регистрации событий в верхних слоях атмосферы Солнца;
— Коронограф (телескоп для солнечной короны - верхнего слоя Солнца) видимого диапазона и коронограф сверхбольшого угла для отслеживания солнечной короны и потоков солнечного ветра до 45 солнечных радиусов (на расстоянии 1 а.е. (всё ещё ~150 000 000 км));
- Магнитометр и детекторы частиц для непосредственного измерения солнечного ветра и межпланетного магнитного поля.
Объединив эти наблюдения, СПО не только впервые получит изображения полюсов, но и свяжет их с потоками плазмы и магнитной энергии, формирующими гелиосферу.
А ещё планируется, что Обсерватория будет работать и с другими солнечными миссиями.
#Cirno #Science #Space@cirno_nb #Physics@cirno_nb #Sun@cirno_nb
Мы в VK: https://vk.com/cirno_nb
