От Солнца к Земле течет невидимая река — тихий, но мощный поток, который постоянно бомбардирует нас миллиардами мельчайших заряженных частиц, вылетающих со звездной скоростью. Солнечный ветер, как его романтично называют физики, наконец-то стал менее загадочным благодаря исследованию Сколтех. Эти гении фактически раскрыли секрет корональных дыр: этих странных «черных пятен» на поверхности Солнца, которые выбрасывают космические ветры в космос, словно огромные космические садовые шланги.
«Представьте, что вы находитесь в саду и поливаете свои любимые растения», — говорит профессор. Татьяна Подладчикова, автор исследования. «Если вы стоите прямо перед трубой, примите очень сильный душ. Но если вы отойдете в сторону, до вас доберется лишь несколько капель».
Это объясняет, с помощью почти обезоруживающего сравнения, почему спутники, выровненные фронтально к этим солнечным потокам, регистрируют более высокие скорости, чем те, которые находятся дальше.
Поэтическое (или почти) происхождение солнечного ветра
Солнце, давайте посмотрим правде в глаза, не просто гигантская космическая лампочка: оно еще и светит, и делает это с определенной силой. Каждую секунду миллиарды электронов, протонов и ядер гелия выбрасываются в космос, двигаясь со скоростью сотни километров в секунду и обрушивая на Землю постоянный шквал энергии.
«Корональные дыры» (более холодные и темные области солнечной короны) служат предпочтительными магистралями для этого космического ветра. Как? Благодаря магнитным полям, которые щедро раскрываются, позволяя всему, что им нужно, вырваться в межпланетное пространство.
Всегда удивительно думать, как явление, происходящее за миллионы миль от нас, может так сильно на нас повлиять. Когда быстрый поток солнечного ветра встречается с более медленным, образуются гигантские вихри, называемые «областями коротирующего взаимодействия», которые вращаются вокруг Солнца подобно небесной спирали. Поскольку наша звезда совершает оборот вокруг своей оси примерно каждые 27 дней, одна и та же корональная дыра может поражать нас неоднократно: своего рода космический метроном, отсчитывающий время космической погоды.
Три фактора, которые меняют все
Исследовательская группа наконец-то решила загадку, которая долгое время не давала физикам спать: Почему спутники, расположенные в точке Лагранжа L5 и на околоземной орбите (L1), видят разные вещи? Ответ кроется в трех основных ингредиентах: размер корональных дыр, их точное положение на поверхности Солнца, и (как будто этого было недостаточно) широта, на которой находятся орбиты спутников.
«Этот эффект особенно заметен в небольших корональных дырах, расположенных в высоких широтах», — добавляет Подладчикова. «С другой стороны, более крупные дыры более демократичны, они с определенной щедростью распространяют солнечный ветер по всей гелиосфере».
Эта разница в свойствах корональной дыры более чем на 6° приводит к ослаблению быстрого солнечного ветра в точке L1 по сравнению с точкой L5. Нижняя панель: сочетание небольшой корональной дыры на широте -35°, широты STEREO-B (+5,9°) и широты STEREO-A (-4,8°), создающее разницу широты >10°, что меняет прогнозируемый тренд скорости на противоположный, увеличивая скорость солнечного ветра в точке L1 относительно L5. Источник: Моделирование высокоскоростных потоков солнечного ветра из корональных дыр с использованием конфигурации точек Лагранжа L5-L1. Научные доклады (2025). DOI: 10.1038/s41598-025-97246-2
Садовый шланг и другие истории о Земле
Почему именно эта метафора с садовым шлангом? Я отвечаю другим вопросом: зачем усложнять ситуацию без необходимости, если все можно объяснить с помощью простого садового шланга? Солнечный ветер действует следующим образом: если спутник находится прямо перед струей, он подвергается воздействию полной силы; если его расположить боком, то он получит только брызги. Почти бытовая метафора для головокружительного космического явления.
Эта вещь, которая кажется не более чем любопытной, на самом деле имеет очень серьезные последствия: На самом деле крайне важно продолжать изучать Солнце с различных точек наблюдения, таких как L5 и L4, чтобы по-настоящему понять, насколько сильно наша родительская звезда влияет на Солнечную систему.
Солнечный ветер: не просто материал для астрофизиков
Солнечный ветер — это не просто развлечение для учёных-ботаников. Его геомагнитные бури на самом деле они могут создать реальные проблемы. Который? Нарушают радиосвязь, выводят из строя спутники, подвергают опасности здоровье астронавтов и, в самых крайних случаях, вызывают массовые отключения электроэнергии. Поэтому для принятия эффективных мер противодействия крайне важно заранее уведомить об этом за несколько часов или даже дней.
Вот почему все взоры прикованы к следующей миссии ЕКА под названием Бодрствование. Он будет расположен прямо в точке Лагранжа L5, которая будет выполнять функцию часового Солнца, преобразуя его извержения в ценные предупреждения для Земли.
Исследование, проведенное недавно, опубликовано в журнале Научные доклады, представляет собой большой шаг вперед в прогнозировании космической погоды, но прежде всего — приглашение продолжить исследование нашей Солнечной системы с большим любопытством и решимостью. Понимание того, как работает солнечный ветер, буквально означает защиту нашего хрупкого, технологического образа жизни от внезапных, капризных вспышек нашей любимой звезды.
