Mokslininkai pirmą kartą sudarė išsamų ribos žemėlapį, kur Saulės magnetinė įtaka nebevaldo Saulės vėjo taip, kaip arčiau žvaigždės. Ši riba vadinama „Alfvén“ paviršiumi ir ji žymi perėjimą į sritį, kur dalelės ima laisviau skrieti per Saulės sistemą. Žemėlapis parodo ne tik formą, bet ir tai, kaip ji kito kylant dabartiniam aktyvumo ciklui.
Duomenys surinkti pasitelkus kelių kosminių aparatų stebėjimus skirtingose Saulės sistemos vietose. Toks sujungtas vaizdas leidžia matyti pokyčius nuosekliai, o ne tik kaip pavienes nuotraukas ar trumpus epizodus. Dėl to tyrėjai tiksliau supranta, kur prasideda aplinka, kurioje gimsta Saulės vėjas.
Svarbiausias šio darbo tikslas yra geriau suprasti Saulės vainiką, kuris yra neįprastai karštas. Norint atsakyti į klausimą, kodėl vainikas toks įkaitęs, reikia tiksliai žinoti, kur yra riba, kuri skiria skirtingą fiziką valdančias zonas. Naujas žemėlapis tampa tarsi navigacijos priemone tolimesniems artimiems Saulės tyrimams.
Kas yra „Alfvén“ paviršius?
Astrofizikoje riba dažniausiai apibrėžiama ten, kur pasikeičia taisyklės, pagal kurias elgiasi medžiaga ar laukai. „Alfvén“ paviršius yra ta vieta, kur Saulės magnetinis ryšys su ištekančiu vėju susilpnėja tiek, kad sutrikimai nebegali grįžti atgal Saulės link. Tai tampa savotišku tašku be grįžimo, nuo kurio vėjas nebėra magnetiškai pririštas prie Saulės.
Taip pat skaitykite
Saulės vėjas yra nuolatinis dalelių srautas, sklindantis per visą Saulės sistemą. Žemiau „Alfvén“ paviršiaus jis dar juda labiau nukreiptas magnetinio lauko, o aukščiau pereina į laisvesnį ir greitesnį tekėjimą. Kaip ši riba banguoja, plečiasi ir susitraukia, lemia, kaip vėjas sąveikauja su planetomis ir kokį kosminį orą patiriame.
Kaip buvo sudarytas pirmasis detalus žemėlapis?
Pagrindiniu tiesioginiu įrankiu tapo zondas „Parker Solar Probe“, kuris nuo 2021 metų ne kartą paniro žemiau „Alfvén“ paviršiaus. Per artimiausius praskridimus jis fiksavo aplinką, kurioje formuojasi Saulės vėjas, ir pateikė duomenis apie dinamiką po šia riba.
Tyrėjai pabrėžia, kad tai aiškūs matavimai, rodantys, jog zondas kaskart giliai įskrenda į vėjo gimimo regioną. Šie matavimai buvo sulyginti su „Solar Orbiter“ stebėjimais bei trimis aparatais, esančiais „L1“ Lagranžo taške tarp Žemės ir Saulės.
Ten gauti duomenys apie vėjo greitį, tankį, temperatūrą ir magnetinį lauką padėjo sujungti artimą vaizdą su platesniu kontekstu. Taip pirmą kartą pavyko nuolat atkurti kintančią ribą per pirmąją „Saulės ciklo 25“ pusę.
Ką atskleidė pokyčiai ir kodėl tai svarbu?
Rezultatai parodė, kad daugumoje artimų praskridimų „Parker Solar Probe“ tarsi slydo per iškilimus banguojančiame paviršiuje.
Tik per du giliausius nėrimus, vykusius pačiame aktyvumo pike, zondas pateko gerokai žemiau ribos. Tai leidžia suprasti, kad pati riba nėra lygi siena, o labiau nerami, banguota struktūra.
Per šešerius metus, kai Saulės aktyvumas augo, „Alfvén“ paviršius, pagal tyrėjų išvadas, išsiplėtė maždaug trečdaliu nuo savo vidutinio aukščio.
Kartu jis tapo aštresnis ir labiau spygliuotas, o tai atitinka ankstesnes prognozes, kurias dabar pavyko patvirtinti tiesiogiai.
Šis žemėlapis padės tiksliau vertinti kosminio oro poveikį technologijoms Žemėje ir geriau numatyti, kaip panašios ribos galėtų atrodyti prie kitų žvaigždžių.
