Ученые сообщают о первых точных измерениях электрического поля Солнца и о том, как это поле взаимодействует с солнечным ветром, который может влиять, например, на спутники для телекоммуникаций.
Ученые под руководством Университета штата Айова (США) сообщают о первых точных измерениях электрического поля Солнца и о том, как электрическое поле взаимодействует с солнечным ветром, быстро текущим током заряженных частиц, который может влиять, например, на спутники для телекоммуникаций, сообщает пресс-служба Университета штата Айова. Результаты работы опубликованы в Astrophysical Journal.
Зонд Parker Solar Probe пролетел в пределах 0,1 астрономической единицы (AU), или на расстоянии около 15 миллионов километров, от Солнца – то есть он подошел к звезде ближе, чем любой космический корабль. По распределению электронов физики смогли более четко определить размер, ширину и размах электрического поля Солнца.
Электрическое поле Солнца создается в результате взаимодействия протонов и электронов, возникающих при разделении атомов водорода на части в интенсивном тепле, генерируемом термоядерным синтезом глубоко внутри Солнца. В этой среде электроны с массой в 1800 раз меньше, чем у протонов, вылетают наружу, будучи менее сдержанными гравитацией, чем их более тяжелые протонные «собратья». Но протоны с их положительным зарядом обладают некоторым контролем, сдерживая некоторые электроны из-за сил притяжения противоположно заряженных частиц. Иными словами, электроны пытаются убежать, но протоны их не пускают. «Если бы не было электрического поля, все электроны устремились бы прочь и исчезли бы. Но электрическое поле удерживает все вместе как один однородный поток», – добавляют авторы работы.
Теперь представьте электрическое поле Солнца в виде огромной чаши, а электроны – в виде шариков, катящихся по ее бокам с разной скоростью. Некоторые электроны – или шарики – достаточно подвижны, чтобы пересечь край чаши, в то время как другие не ускоряются достаточно и в конечном счете откатываются к основанию чаши. Физики измеряют именно те электроны, которые возвращается.
«По сути, существует граница в энергии между теми [электронами], которые покидают чашу, и теми, которые этого не делают, и ее можно измерить. Поскольку мы достаточно близки к Солнцу, мы можем точно измерить распределение электронов до того, как произойдет столкновение дальше, которые искажают границу и затемняют отпечаток электрического поля», – цитируют авторов исследования в пресс-релизе.
Из этих измерений физики могут больше узнать о солнечном ветре, о струе плазмы, исходящей от Солнца, которая движется со скоростью миллион миль в час и омывает Землю и другие планеты Солнечной системы. Они обнаружили, что электрическое поле Солнца оказывает некоторое влияние на солнечный ветер, но меньше, чем предполагалось.
[Фото: JASPER HALEKAS LAB, UNIVERSITY OF IOWA]
Источник: now.uiowa.edu
Источник: scientificrussia.ru
