Ударные волны нагревают солнечный ветер

Россия

• Солнце

Температура солнечного ветра повышается при удалении от Солнца и этот факт не давал покоя астрофизикам мира. Казалось бы, сверхзвуковое расширение потока плазмы должно мгновенно понижать его температуру. А тут вдруг наоборот. И не поспоришь - данные были собраны космическим аппаратом "Вояджер-2". Выяснилось, что вначале, по мере удаления от светила, температура солнечного ветра плавно уменьшается, а при удалении на двадцать - двадцать пять астрономических единиц от него начинает нарастать.

Конечно, ученые сразу стали предлагать варианты решения этой загадки. Большая часть склонялась к тому, что феномен можно объяснить действием переменного электромагнитного поля, в котором энергия его колебаний передается протонам солнечного ветра. Более простое решение нашли специалисты из Института космических исследований (ИКИ) Российской академии наук. Они предположили, что плазму нагревает взаимодействие с ударными волнами, под которыми понимают резкие колебания параметров потока плазмы - скорости, плотности и температуры. Они происходят как вблизи светила, так и на удалении от него.

На ближней дистанции эти волны возникают вследствие корональных выбросов, вдали - из-за различий в скорости истечения частиц плазмы. Быстрый и медленный потоки сталкиваются, образуя ударную волну. Кроме таких волн существуют ударные слои - когда области потока плазмы сжимают с двух сторон ударные волны. Слои образуются дважды за один оборот Солнца и имеют сложный характер распространения и конфигурации.

Компьютерную модель, которая учитывает нагрев плазменных потоков только за счет взаимодействия с ударными волнами, создали младший научный сотрудник Сергей Корольков и руководитель лаборатории межпланетной среды отдела физики планет ИКИ РАН Владислав Измоденов. Полученные с ее помощью результаты показали полное совпадение с реальными процессами изменения температуры солнечного ветра. Статья ученых "Ударно-волновой механизм нагрева дальнего солнечного ветра: объяснение данных "Вояджера-2"" опубликована в издании Astronomy& Astrophysics.

Вера Максимова, 30.11.2022 17:39