Солнце скрывало это столетиями: на полюсах найден пульт управления активностью звезды

Человечество впервые заглянуло в самую загадочную область Солнца — его полюса. Европейский зонд Solar Orbiter, созданный Европейским космическим агентством, показал то, что до сих пор оставалось скрытым даже от самых мощных телескопов. Эти снимки перевернули представления учёных о магнитном поле звезды и её внутренней динамике, от которых напрямую зависят солнечные вспышки, циклы активности и жизнь всей Солнечной системы.

Почему полюса — белое пятно астрономии

На протяжении десятилетий Солнце наблюдали в основном «сбоку» — с орбит, расположенных вблизи экваториальной плоскости. Из-за этого его полярные области оставались в тени, словно несуществующие. Между тем именно там скрыт ключ к пониманию магнитного двигателя Солнца, управляющего одиннадцатилетними циклами активности.

В глубинах звезды плазма непрерывно поднимается и опускается, перенося заряд и энергию. Эти движения создают гигантское магнитное поле, которое и вызывает солнечные пятна, вспышки и магнитные бури. Но до сих пор никто не знал, что происходит на полюсах — в местах, где этот «механизм» должен замыкаться.

Solar Orbiter: зонд, который поднялся выше

Чтобы разглядеть Солнце под новым углом, инженеры ЕКА разработали уникальную траекторию. Solar Orbiter движется не по плоскости планет, а по наклонённой орбите, что позволяет ему «заглядывать» сверху — прямо к полярным регионам.

Это дало возможность впервые измерить скорость потоков плазмы у полюсов. Главная находка — движение вещества оказалось в два раза быстрее, чем ожидалось, от 10 до 20 м/с. Это опровергает старую теорию, согласно которой циркуляция плазмы замедляется ближе к полюсам.

"Супергранулы на полюсах действуют как естественные индикаторы: они впервые делают видимой глобальную циркуляцию Солнца", — отметил исследователь Института Макса Планка Лакшми Прадип Читта.

Когда плазма раскрывает тайну

На снимках учёные увидели гигантские супергранулы — конвекционные ячейки размером в несколько Земель. В центре каждой поднимается раскалённый газ, на краях он остывает и опускается обратно. Эти структуры формируют «решётку» магнитных линий, покрывающих всё Солнце.

Оказалось, что в полярных регионах эта решётка деформируется, создавая мощные потоки, переносящие магнитные поля от одного полушария к другому. Именно эти процессы определяют длительность и силу солнечных циклов.

Решение старой загадки

Быстрее, чем ожидалось, циркуляция плазмы объясняет, почему некоторые циклы солнечной активности оказываются слабее или, наоборот, бурнее, чем предсказывали модели. Теперь физики могут точнее прогнозировать периоды сильных вспышек — тех самых, что влияют на спутники, связь и электросети на Земле.

"Чтобы понять круговорот Солнца, нам не хватало полярной части головоломки. Solar Orbiter только что передал её нам", — подчеркнул астрофизик Сами Соланки.

Таблица «Сравнение»

Ошибка → Последствие → Альтернатива

1. Ошибка: считать, что полюса Солнца играют второстепенную роль.
   Последствие: неполные прогнозы солнечных циклов.
   Альтернатива: включение данных о полярной циркуляции в модели магнитного поля.

2. Ошибка: игнорировать измерения скорости плазмы.
   Последствие: ошибки при расчёте интенсивности солнечных бурь.
   Альтернатива: использование данных Solar Orbiter для корректировки динамических моделей.

3. Ошибка: рассматривать солнечные циклы как строго периодические.
   Последствие: невозможность предсказать вспышки.
   Альтернатива: учитывать переменные факторы — плазменные потоки и смещение магнитных полюсов.

Как это влияет на Землю

Солнечные полюса управляют направлением магнитного поля, от которого зависит солнечный ветер — поток заряженных частиц, непрерывно обдувающий Землю. Именно он создаёт северные и южные сияния, но также способен вывести из строя навигационные системы и орбитальные спутники.

Изучение полюсов помогает понять, как именно формируются эти потоки, и даёт шанс лучше подготовиться к периодам «солнечного гнева». Это знание особенно важно сейчас, когда человечество всё больше зависит от космических технологий.

Плюсы и минусы миссии Solar Orbiter

FAQ

Почему раньше нельзя было увидеть полюса Солнца?
Большинство телескопов наблюдают Солнце из плоскости эклиптики — под углом, где полярные области недоступны.

Что нового показал Solar Orbiter?
Он измерил скорость движения плазмы и магнитных потоков у полюсов, доказав, что они движутся быстрее, чем предполагалось.

Как это поможет людям?
Данные улучшат прогнозы солнечных бурь, которые влияют на энергосети, авиацию и космические аппараты.

Мифы и правда

Миф: полюса Солнца не важны для солнечной активности.
Правда: именно на полюсах замыкаются магнитные потоки, управляющие циклами активности и солнечными бурями.

Миф: Солнце вращается одинаково во всех точках.
Правда: на экваторе плазма движется быстрее, чем на полюсах, и это различие создаёт сложную динамику магнитного поля.

Миф: магнитное поле Солнца постоянно и неизменно.
Правда: каждые 11 лет полярность магнитного поля меняется на противоположную, что влияет на количество вспышек и пятен.

Три интересных факта

1. Плазменные ячейки на Солнце в три раза больше Земли.

2. Полярные регионы отвечают за смену направления магнитного поля каждые 11 лет.

3. Solar Orbiter выдерживает температуры выше 500 °C, оставаясь в рабочем состоянии.

Исторический контекст

Попытки увидеть полюса Солнца предпринимались десятилетиями. В 1990-х годов зонд Ulysses частично исследовал солнечные широты, но никогда не заглядывал «сверху». Только Solar Orbiter, запущенный в 2020 году, получил орбиту, позволяющую наблюдать полюса напрямую. Это стало новым этапом в солнечной физике, сравнимым по значению с первыми изображениями поверхности Солнца.