5 вересня 2022 року сонячний зонд NASA Parker витончено злетів через один із найпотужніших викидів корональної маси (CME), коли-небудь зареєстрованих — це не лише вражаючий інженерний подвиг, але й величезне благо для наукової спільноти. Подорож Паркера через CME допомагає підтвердити 20-річну теорію про взаємодію CME з міжпланетним пилом, що має наслідки для прогнозів космічної погоди. Результати нещодавно були опубліковані в The Astrophysical Journal.
У статті 2003 року висунуто теорію про те, що CME можуть взаємодіяти з міжпланетним пилом на орбіті навколо нашої зірки та навіть виносити пил назовні. CME — це величезні виверження із зовнішньої атмосфери Сонця, або корони, які сприяють зміні космічної погоди, що може загрожувати супутникам, порушити комунікаційні та навігаційні технології та навіть вивести з ладу електромережі на Землі. Дізнатися більше про те, як ці події взаємодіють із міжпланетним пилом, може допомогти вченим краще передбачити, як швидко CME можуть подорожувати від Сонця до Землі, прогнозуючи, коли планета зможе побачити їхній вплив.
Зараз Паркер вперше спостерігав це явище.
«Ці взаємодії між CME і пилом були теоретизовані два десятиліття тому, але їх не спостерігали, доки Parker Solar Probe не побачив, що CME діє як пилосос, очищаючи пил зі свого шляху», — сказав Гільєрмо Стенборг, астрофізик з Джонса Хопкінса. Лабораторія прикладної фізики (APL) у Лорелі, штат Меріленд, і провідний автор статті. APL створив і експлуатує космічний корабель.
Цей пил складається з крихітних частинок астероїдів, комет і навіть планет і присутній по всій Сонячній системі. Тип слабкого світіння, який називається зодіакальним світлом, іноді видимим до сходу або після заходу сонця, є одним із проявів хмари міжпланетного пилу.
CME витіснив пил на відстань приблизно в 6 мільйонів миль від Сонця — приблизно на одну шосту відстані між Сонцем і Меркурієм, — але він був поповнений майже відразу за рахунок міжпланетного пилу, що плаває Сонячною системою.
Спостереження на місці від Parker були критично важливими для цього відкриття, оскільки охарактеризувати динаміку пилу внаслідок CME складно на відстані. За словами дослідників, спостереження Паркера також можуть дати розуміння пов’язаних явищ нижче в короні, таких як затемнення корони, викликане областями низької щільності в короні, які часто з’являються після спалаху CME.грати
Вчені спостерігали за взаємодією між CME та пилом у вигляді зменшення яскравості на зображеннях із камери Wide-field Imager for Solar Probe (WISPR) Parker. Це тому, що міжпланетний пил відбиває світло, підсилюючи яскравість там, де пил присутній.
Щоб визначити це явище зниження яскравості, команді довелося обчислити середню фонову яскравість зображень WISPR на кількох подібних орбітах, відсіюючи нормальні варіації яскравості, які виникають через сонячні стримери та інші зміни в сонячній короні.
«Паркер чотири рази облетів навколо Сонця на однаковій відстані, що дозволяє нам дуже добре порівнювати дані від одного проходу до наступного», — сказав Стенборг. «Видаливши варіації яскравості через корональні зсуви та інші явища, ми змогли виділити варіації, спричинені виснаженням пилу».
Оскільки вчені спостерігали цей ефект лише у зв’язку з подією 5 вересня, Стенборг і команда припускають, що виснаження пилу може відбуватися лише з найпотужнішими CME. З усім тим, вивчення фізики, що стоїть за цією взаємодією, може мати наслідки для прогнозування космічної погоди. Вчені тільки починають розуміти, що міжпланетний пил впливає на форму та швидкість CME. Але необхідні додаткові дослідження, щоб краще зрозуміти ці взаємодії.
Паркер завершив свій шостий обліт Венери, використовуючи гравітацію планети, щоб наблизитися ще ближче до Сонця протягом наступних п’яти зближень. Це відбувається, коли саме Сонце наближається до сонячного максимуму, періоду в 11-річному циклі Сонця, коли сонячні плями та сонячна активність найбільші. Оскільки сонячна активність зростає, вчені сподіваються мати можливість побачити більше цих рідкісних явищ і дослідити, як вони можуть вплинути на наше земне середовище та міжпланетне середовище.