Стартовавший в 2018 году зонд НАСА «Паркер» — единственный на сегодня космический аппарат, пролетевший непосредственно через солнечную атмосферу. В прошлом году он смог приблизиться к фотосфере звезды на рекордное расстояние 6,1 млн км. В процессе он собирал и продолжает собирать уникальные данные, с помощью которых ученые ищут разгадку тайны солнечной короны.

Дело в том, что солнечная атмосфера, или корона, намного горячее ее «поверхности», или фотосферы. Более того, постоянный отток плазмы и магнитных полей — солнечный ветер — развивает непостижимую скорость. Считается, что за этими странностями стоит процесс турбулентной диссипации, точная природа которой вблизи Солнца была ученым непонятна — до появления новых данных с «Паркера».

Изучив их, исследовательская группа из Лондонского университета королевы Марии смогла открыть феномен «барьера спиральности», который существенно меняет наше понимание природы турбулентной диссипации. С его помощью стало возможно объяснить, почему протоны солнечного ветра горячее электронов, и понять, как энергия рассеивается в других космических плазменных системах.

Исследователи не только обнаружили «спиралевидный барьер», но и определили конкретные условия, при которых он возникает. Оказывается, он возрастает вместе с напряженностью магнитного поля по сравнению с давлением в плазме, и становится все более выраженным, когда усиливается дисбаланс между встречно распространяющимися плазменными волнами, составляющими турбулентность. Важно отметить, что эти условия часто встречаются в солнечном ветре вблизи Солнца, пишет Science Daily.

Значение этого открытия выходит далеко за рамки нашей звезды. Многие горячие, диффузные астрофизические плазмы во Вселенной также не подвержены столкновениям. Понимание того, как в этих средах энергия рассеивается в тепло, имеет для астрофизики далеко идущие последствия. Непосредственное наблюдение «спирального барьера» в солнечном ветре предоставляет естественную лабораторию для изучения этих сложных процессов. По словам ученых, их исследование способно дать ответы на некоторые вопросы нагрева короны Солнца и ускорения солнечного ветра, а также позволяет лучше понять фундаментальную физику турбулентной диссипации, связь между мелкомасштабной физикой и глобальными свойствами гелиосферы.

В практическом аспекте, она дает возможность повысить точность прогнозов космической погоды.

Солнечные пятна привлекали внимание ученых с тех пор, как Галилей впервые рассмотрел их в телескоп в начале XVII века. Эти образования на поверхности звезды могут сохраняться в течение нескольких дней или даже месяцев, но до сих пор у астрономов не было точного объяснения, почему они остаются стабильными на протяжении столь долгого времени. Международная группа ученых раскрыла эту загадку, разработав революционный метод анализа солнечных пятен.