Последние 10 лет учёные назвали «Золотым веком исследования Солнца» и подкрепили свои слова обзором накопленных данных наукой о Солнце

 

Это произошло в ИКИ РАН на конференции, прошедшей в «Дни космической науки», 3-4 октября – в очередную годовщину запуска первого искусственного спутника Земли. Директор ИЗМИРАН (г. Троицк Московской области) Владимир Кузнецов напомнил, что в последние годы исследования Солнца проводили нескольких космических миссий, в числе которых SOHO, TRACE, STEREO (миссии НАСА), HINODE-Solar-B (Япония) CORONAS-F (Россия), и др. Владимир Кузнецов отметил некоторые открытия, сделанные в результате солнечных исследований последнего десятилетия.

В частности, эти миссии позволили обнаружить, что скорость вращения Солнца во внутренних слоях и на поверхности различна, и солнечные пятна образуются на границах этих полос. Тщательное исследование структуры солнечного пятна дало ответ на вопрос, почему солнечные пятна способны существовать долгое время – до нескольких месяцев. Изучение стратосферы Солнца показало, что рождение активных областей происходит постоянно, т.е. это непрерывный процесс. Обнаружено такое явление как «солнечное цунами» – ударная волна, появляющаяся во время солнечной вспышки, скорость которой может достигать почти 1 млн. км/час, и способная обогнуть Солнце за несколько минут.

Изучение поверхности Солнца привело к обнаружению «спикул» – тонких столбиков светящегося газа. Последовательно полученные изображения показали, что время жизни спикул – около пяти минут. Они возникают из быстро поднимающегося газа, но вскоре исчезают, так как газ достигает верхней точки и падает обратно на Солнце. «Вся поверхность Солнца покрыта такими «волосами», – сказал Владимир Кузнецов.

Исследования солнечной короны (проект TRACE) дало новые знания о структуре магнитного «ковра» Солнца: магнитное поле «скручено, имеет сложную топологию и характеризуется многосвязанностью – откуда и происходит сложность наблюдаемых явлений», - пояснил директор ИЗМИРАН. Эти исследования породили новое направление в «солнечной» науке – сейсмологию солнечной атмосферы, занимающуюся изучением осцилляций магнитных (корональных) петель. Учёные получили ответ на вопрос, откуда берется энергия, достаточная для нагрева солнечной короны до 1-2 млн. градусов. Проведенные исследования привели к открытию нового класса явлений в солнечной короне, позволили подробно изучить выбросы масс (коронального вещества) и их движение к Земле, что, в конечном счёте, как пояснил Владимир Кузнецов, позволит более точно прогнозировать магнитные бури на Земле.

От изучения Солнца собравшиеся на конференции перешли к результатам планетных исследований. К Красной планете за последние 10 лет было отправлено 6 миссий, в том числе 4 – «посадочных», которые оказались весьма успешными. Например, миссия Global Surveyor НАСА получила детальный рельеф поверхности Марса, определила основные породообразующие минералы (силикаты, клинопироксены, плагиоклазы), обнаружила уникальную область скопления гематита (оксида железа Fe2O3) долиной 300 км. Была составлена глобальная карта связанной воды на планете, изучена динамика пылевых бурь. С помощью термоэмиссионного спектрометра THEMIS (миссия Mars Odyssey, НАСА) учёные узнали о дневных и ночных температурах поверхности Марса. Эта же миссия открыла нам необычное явление, наблюдающееся весной на Южной полярной шапке – пылевые гейзеры. Как пояснил кандидат географических наук Р. Кузьмин (ГЕОХИ РАН), «по-видимому, весной, когда поднимается солнце, слой углекислого льда нагревается и происходит своеобразный взрыв из газа и пыли». Также аппарат Mars Odyssey провел картирование элементов, содержащихся в поверхностном метровом слое вулканической породы на Марсе (железа, калия, кремния, хлора, тория). Установленный на космическом аппарате Mars Odyssey российский прибор ХЕНД позволил рассчитать в двухметровом слое грунта планеты содержание воды – в зависимости от сезона и широты. Наибольшее количество воды оказалось на экваториальных широтах. Миссия Mars Express (ЕКА) получила цветные стереоизображения рельефа Марса, и в ходе радарных исследований изучила структуру Северной и Южной полярных шапок, на основе которых были составлены карты вариаций их толщины – от 2,5 до 3 км глубиной. Детальные снимки структуры грунта обнаружили скопления гематита, «птичьи лапки» – следы кристаллов различных солей. Исследователи смогли составить картину эволюции солевых отложений в марсианских кратерах. С помощью камеры высокого разрешения Mars Reconnaissance Orbiter HR были обнаружены молодые метеоритные кратеры, сформировавшиеся в последние 10 лет.

Работающий сейчас на поверхности Марса аппарат Феникс (НАСА) получил свидетельства широкого распространения на планете мерзлоты. Уже на 24 день работ, летом нынешнего года в одной из экскаваций он вскрыл грунтовый лёд. Ближе к осени был обнаружен иней на поверхности грунта, как полагают ученые – «водяной». Этот же аппарат обнаружил на высоте 3 км над поверхностью снежные облака. Сейчас уточняется наличие карбоната и соединений хлора в отобранных пробах грунта.

Отметим, что российские учёные участвуют во всех предпринимаемых разными космическими агентствами миссиях изучения Солнца и планет солнечной системы на основе коллабораций.