Солнечный зонд «Паркер» НАСА, являющийся одним из самых масштабных космических аппаратов, когда-либо созданных, в декабре 2024 года достиг значительной точки в своей работе. Пролетев на рекордно малом расстоянии – 6,1 миллиона километров от поверхности Солнца, зонд передал первые сведения, подтверждающие его исправность и предоставившие новые научные данные.
Рекорд по близости и скорости
26 декабря космический аппарат Parker приблизился к Солнцу, достигнув рекордной скорости в 690 000 км/ч. Эта впечатляющая скорость, эквивалентная путешествию из Токио в Вашингтон за одну минуту, стала новым достижением для аппарата. Кроме того, он установил новый рекорд по близости к Солнцу, сократив расстояние до его поверхности до 6,1 миллиона километров благодаря своей уникальной конструкции.
Для обеспечения выживания в столь суровых условиях, зонд оборудован инновационным тепловым экраном, толщина которого составляет 11,4 см. Он способен противостоять воздействию температуры до 982 °C. Даже несмотря на интенсивное тепло солнечной короны, вскоре после полуночи 26 декабря «Паркер» успешно передал сигнал, подтверждающий его исправную работу, что вызвало радость и облегчение у специалистов на Земле.
1 января 2025 года ученые из Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса получили телеметрические данные, подтверждающие идеальное состояние зонда и его оборудования. В частности, полученные данные свидетельствовали о том, что «Паркер» успешно выполнил запрограммированные команды перед пролетом, а его научные приборы функционировали в процессе прохождения. Эти сведения вселили уверенность в наземную команду и вызвали новый прилив энтузиазма в ожидании будущих открытий.
Взгляд на тайну солнечной короны
Передача научных данных запланирована на более поздний срок в этом месяце, когда космический аппарат и его антенна будут оптимально расположены по отношению к Земле, что позволит осуществлять передачу данных с большей скоростью.
Представленные данные способны помочь в решении новых вопросов. Одним из наиболее интересных явлений, наблюдаемых на Солнце, является парадокс температуры короны. Вопреки нашим ожиданиям, видимая поверхность Солнца, называемая фотосферой, нагревается до примерно 5 500 °C. Однако внешняя атмосфера Солнца, или корона, достигает температуры свыше 1-2 миллионов градусов Цельсия, несмотря на значительное удаление от основного источника тепла.
Этот парадокс, получивший название «проблема короны», на протяжении нескольких десятилетий не находит объяснения в рамках стандартных моделей теплопередачи. Исследователи полагают, что столь интенсивный нагрев может быть вызван специфическими процессами, например, волнами Альфвена – магнитными колебаниями, распространяющимися по линиям магнитного поля Солнца, или быстрыми магнитными пересоединениями, приводящими к высвобождению колоссального количества энергии.
Зонд «Паркер», благодаря своим высокочувствительным приборам, идеально подходит для детального изучения этой ключевой области Солнца. Преодолев путь ближе, чем любой другой космический аппарат, он способен непосредственно наблюдать за этими интенсивными процессами и измерять магнитные поля, заряженные частицы и плазменные волны в короне. Полученные данные в конечном итоге помогут нам разобраться, как энергия транспортируется в солнечную атмосферу и как она рассеивается.
Солнечный ветер: новая научная проблема
Наряду с изучением короны, миссия «Паркер» направлена на исследование солнечного ветра – постоянного потока заряженных частиц, исходящих от Солнца. Эти потоки, в основном состоящие из электронов и протонов, перемещаются со скоростью до 800 км/с и переносят межпланетное магнитное поле.
Солнечные ветры, достигающие Земли, являются причиной таких захватывающих природных явлений, как Северное и Южное сияние. Тем не менее, они способны нарушать работу спутников, коммуникационных сетей и даже наземных электросистем. Мощные солнечные вспышки, генерирующие интенсивные выбросы частиц, порождают геомагнитные бури, что создает угрозу для современных технологических инфраструктур.
Ключевой задачей миссии «Паркер» является изучение природы солнечных ветров и выяснение механизма их ускорения после выхода за пределы солнечной поверхности. Кроме того, ученые стремятся определить причины, по которым одни ветры характеризуются высокой турбулентностью, в то время как другие демонстрируют более стабильную структуру.
Приборы, разработанные компанией «Паркер», фиксируют колебания скорости, плотности и химического состава солнечного ветра, что позволяет получить уникальные сведения о механизмах, определяющих эти мощные потоки энергии. Полученные данные помогут создать более совершенные модели для прогнозирования солнечной активности и снижения ее возможного влияния на технологические системы.
Завершение миссии «Паркера» еще не предвидится. На 2025 год намечены еще два сближения с Солнцем – в марте и июне. Каждое из них должно расширить наши знания о Солнце и процессах, протекающих в нем.