10 космических аппаратов отследили путешествие солнечного вещества по Солнечной системе

Международная группа астрономов на основании данных с 10 космических аппаратов смогла детально отследить путь и динамику коронального выброса массы, произошедшего на Солнце, от звезды до границ Солнечной Системы. Научная статья опубликована в журнале Journal of Geophysical Research, кратко о ней рассказывается в пресс-релизе на сайте NASA.

14 октября 2014 года коронограф, установленный на космической обсерватории SOHO, зарегистрировал корональный выброс массы, связанный со вспышкой класса M1.1 в одной из активных областей на Солнце. В дальнейшем, по мере продвижения выброса к внешним областям Солнечной Системы, его смогли зарегистрировать 10 космических аппаратов, занимающихся изучением планет и малых тел, что позволило понять динамику выброса по мере удаления от Солнца. Такие исследования позволяют определить правильность моделей, описывающих поведение потоков частиц и излучения от Солнца и их влияния на атмосферы планет, и обезопасить космические аппараты от сбоев, а пилотируемые межпланетные миссии — от вредного влияния на людей.

Через два дня после отрыва от Солнца выброс достиг орбиты Венеры, где был зарегистрирован аппаратами STEREO-A и Venus Express, еще через день поток частиц достиг Марса, где был зарегистрирован орбитальными аппаратами MAVEN, Mars Odyssey, Mars Express и марсоходом Curiosity. Столь пристальное внимание объясняется наблюдательной кампанией по анализу влияния близкого пролета кометы C/2013 A1 на марсианскую атмосферу за двое суток до выброса. Через несколько дней поток быстрых частиц достиг кометы Чурюмова — Герасименко и был зарегистрирован зондом Rosetta. 22 ноября выброс был обнаружен приборами аппарата Cassini, изучающего Сатурн, к 15 января 2015 года он догнал зонд New Horizons в окрестностях Плутона, а в конце марта 2016 года его, предположительно, зарегистрировал зонд Voyager 2, находившийся тогда в области гелиосферной мантии на границе Солнечной Системы.

Анализ накопленных данных позволил определить несколько важных характеристик выброса: большое угловое распределение при распространении (не менее 116°), зависимость скорости потока частиц от расстояния до Солнца, как в головной части выброса, так и по бокам, изменение структуры магнитного поля выброса в зависимости от расстояния до Солнца и оценку форбуш-эффекта в разных наблюдательных точках. Благодаря этим результатам ученые смогли проверить две различные модели распространения солнечного ветра в межпланетной среде. Кроме того, было выявлено влияние выброса на верхние слои атмосферы Марса, что необходимо учитывать для правильной интерпретации данных о влиянии близкого пролета кометы C/2013 A1 на атмосферу Красной планеты.

Работа дала не только богатый научный материал — на ее основании исследователи рекомендуют оснастить все будущие планетарные и астрофизические космические аппараты пакетом мониторинга космической погоды, включающий в себя магнитометр. Кроме того, ученые советуют во время солнечных катаклизмов держать включенными любые научные приборы, способные оценивать параметры плазменной среды, даже если они будут передавать и получать данные на очень низкой скорости. 

Ранее мы рассказывали о том, каким образом внутренние гравитационные волны помогли узнать скорость вращения ядра Солнца, как могут погаснуть солнечные вспышки, а также о том, как наше светило опоздало на «бум» рождения звезд.

Александр Войтюк