მზე, ჩვენი მზის სისტემის ყველაზე ძლიერი ნაწილაკების ამაჩქარებელია. ის არა მხოლოდ სინათლეს, არამედ უზარმაზარი ენერგიის მქონე ელექტრონებსაც აფრქვევს კოსმოსში და შეუძლია მათი სინათლის სიჩქარემდე აჩქარებაც კი. ეს ნაწილაკები ქმნიან იმას, რასაც მეცნიერები “მზის ენერგეტიკულ ელექტრონებს” (SEE) უწოდებენ და ავსებენ მზის სისტემის ცარიელ სივრცეს უხილავი, მაგრამ ძალზე აქტიური ენერგიით.
ახლახან, ევროპის კოსმოსური სააგენტოს მიერ განხორციელებულმა Solar Orbiter-ის მისიამ ამ ნაწილაკების შესასწავლად გადამწყვეტი ნაბიჯი გადადგა. მისიის ფარგლებში ლაიბნიცის ასტროფიზიკის ინსტიტუტის ჯგუფი პირველად მივიდა იმ დასკვნამდე, რომ SEE-ის ნაკადს ორი განსხვავებული წყარო აქვს და შესაბამისად, ნაწილაკებიც ორ განსხვავებულ ტიპად იყოფიან.
მკვლევრებმა დაადგინეს, რომ SEE-ის ერთი ტიპი დაკავშირებულია ინტენსიურ, სწრაფ მზის ანთებებთან, მოვლენებთან, როდესაც მზე მცირე რეგიონიდან უეცრად ამოაფრქვევს ენერგიას. მეორე ტიპი კი მოდის მზის ატმოსფეროდან კორონის მასების გაცილებით მასშტაბური ამოფრქვევების შედეგად, რომლებიც ცნობილია როგორც კორონული მასის ამოფრქვევები (CME).
ამ გამიჯვნის დანახვა შესაძლებელი გახდა Solar Orbiter-ის წყალობით, კოსმოსური აპარატით, რომელიც აქამდე არსებულ მისიებს შორის, ყველაზე ახლოს მივიდა მზესთან. მისი 10 ინსტრუმენტიდან 8 იქნა გამოყენებული ამ კვლევისთვის, რომელიც დაფუძნებულია 300-ზე მეტ მოვლენაზე 2020 წლის ნოემბრიდან 2022 წლის დეკემბრამდე. შედეგად მივიღეთ SEE-ის მოვლენების ყველაზე სრულყოფილი კატალოგი ისტორიაში.
კვლევას ხელმძღვანელობდა ალექსანდერ ვარმუთი ლაიბნიცის ასტროფიზიკის ინსტიტუტიდან (AIP), პოტსდამი, გერმანია. მისმა გუნდმა პირველად ასე მკაფიოდ დააზუსტა ის, რაც აქამდე მხოლოდ ვარაუდის დონეზე იყო ცნობილი: რომ არსებობს “იმპულსური” და “გრადუალური” ნაწილაკური მოვლენები, ანუ სწრაფი და მძლავრი ამოფრქვევები, რომლებიც ელვის სისწრაფით ფანტავენ და “ისვრიან” ნაწილაკებს მზის ზედაპირიდან და შედარებით ნელა განვითარებადი, მაგრამ გაცილებით უფრო მასშტაბური პროცესები, რომლებიც დროში იწელებიან და ბევრად უფრო დიდმასშტაბოვანია.
Solar Orbiter უნიკალურია იმით, რომ შეუძლია ერთდროულად გაზომოს ენერგიული ელექტრონების ნაკადი უშუალოდ კოსმოსში და იმავდროულად დააკვირდეს იმ მოვლენებს, რაც ამ ნაწილაკების წყაროა მზის ზედაპირზე. შედეგად, მეცნიერებს შეუძლიათ დაინახონ არა მხოლოდ ის, თუ რა მოდის მზიდან, არამედ საიდან მოდის და როგორ მოქმედებს მზის ქარი მათ მოძრაობაზე.
SEE-ის იდენტიფიცირება მზიდან სხვადასხვა მანძილზე განხორციელდა. ეს საშუალებას აძლევდა მეცნიერებს შეესწავლათ, როგორ იქცევიან ელექტრონები მოგზაურობისას, როგორ იფანტებიან. ზოგჯერ, მზის ამოფრქვევასა და ელექტრონების რეალურ დაფიქსირებას შორის საათობით შუალედია. ეს იმიტომ ხდება, რომ ისინი ეჯახებიან მზის ქარის ტურბულენტობას პლანეტათშორის სივრცეში, რომელიც სავსეა მაგნიტური ველებით და დამუხტული ნაწილაკებით. ამ ქარიშხალში ელექტრონები „იბნევიან“ და ვეღარ მოძრაობენ პირდაპირი გზით.
Solar Orbiter-მა დაადასტურა, რომ სივრცე მზესა და პლანეტებს შორის ცარიელი არ არის. ის სავსეა მზის ქარით, დამუხტული ნაწილაკების ნაკადით, რომელიც მზის მაგნიტურ ველს თან სდევს. სწორედ ამ პირობებში ხდება SEE-ის ნაწილაკების გაფანტვა და მათი გზის რთულად პროგნოზირება.
SEE-ის ის ტიპი, რომელიც დაკავშირებულია CME-ებთან, განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ე.წ. კოსმოსური ამინდისთვის. ეს ნაწილაკები შეიცავს გაცილებით მეტ ენერგიას და შეუძლიათ სერიოზული ზიანი მიაყენონ კოსმოსურ ტექნოლოგიას, მათ შორის თანამგზავრებსა და ასტრონავტებს. ამიტომ მათი პროგნოზირება კრიტიკულად აუცილებელია.
ESA-ს მომავალი მისია Vigil, რომელიც 2031 წელს გაეშვება, იქნება პირველი, რომელიც მზეს გვერდიდან დააკვირდება (აქამდე ყოველთვის პირდაპირ ვაკვირდებოდით). ეს მისია მოგვცემს უნიკალურ შესაძლებლობას, დავინახოთ საშიში ამოფრქვევები მანამდე, სანამ ისინი დედამიწიდან ხილვადი გახდებიან. რაც საშუალებას მოგვცემს, წინასწარ განვსაზღვროთ მათი სიჩქარე, მიმართულება და შესაძლო ზემოქმედება.
ამავე მიზანს ემსახურება კიდევ ერთი მისია, Smile, რომელიც გაეშვება მომავალ წელს და გამოიკვლევს, როგორ რეაგირებს დედამიწის მაგნიტური ველი მზის აგრესიულ ქარებზე და ნაწილაკებზე. ეს მისია დაგვეხმარება უკეთ გავიგოთ, რამდენად ძლიერია ჩვენი პლანეტის დაცვა კოსმოსური ამინდის პირობებში.
ლაიბნიცის ასტროფიზიკის ისნტიტუტის ჯგუფის, A. Warmuth ისა და მისი თანაავტორების კვლევა “CoSEE-Cat: a Comprehensive Solar Energetic Electron event Catalogue obtained from combined in-situ and remote-sensing observations from Solar Orbiter” გამოქვეყნდა მაღალრეიტინგულ სამეცნიერო ჟურნალში Astronomy & Astrophysics. შედეგები ონლაინ კატალოგის სახით საჯაროდ არის ხელმისაწვდომი : https://coseecat.aip.de/
წყარო: ESA