Solar Orbiter зафіксував аномалію на Сонці: вчені кажуть про перевищення концентрації гелію-3 у 200 000 разів

Науковці з Інституту південно-західних досліджень (SwRI, США) зафіксували небувалу концентрацію рідкісного ізотопу гелію-3 (³He) у сонячному вітрі — вона виявилася у 200 000 разів вищою за звичайний рівень у сонячній атмосфері. Це відкриття ставить під сумнів існуючі уявлення про походження та прискорення сонячних частинок.

Про це пише ScienceDaily.

Дані були зібрані європейсько-американським зондом Solar Orbiter, запущеним ESA та NASA для дослідження сонячної активності.

Тепер вчені намагаються зрозуміти, чому саме ізотоп гелію-3 так вибірково й інтенсивно прискорюється в деяких умовах. Дослідники зазначають, що це може мати значення для прогнозування космічної погоди та кращого розуміння фізики Сонця.

Поки відомо, що такий сплеск був пов’язаний із крихітним сонячним струменем на краю корональної діри – області в атмосфері Сонця з відкритими магнітними лініями, через які високоенергетичні частинки вириваються у міжпланетний простір.

Доктор Радослав Бучик, провідний дослідник з Південно-Західного дослідницького інституту (SwRI), прокоментував нещодавнє відкриття рекордної концентрації ізотопу гелію-3 (³He) у сонячному вітрі, зафіксованої апаратом Solar Orbiter. Він зазначив, що цей рідкісний ізотоп, який легший за звичайний гелій-4 на один нейтрон, зазвичай зустрічається у співвідношенні приблизно один іон ³He на 2 500 іонів ⁴He. Проте в даному випадку концентрація ³He зросла у 200 000 разів, що є безпрецедентним показником.

Бучик підкреслив, що механізм, який спричиняє таке вибіркове прискорення ³He, залишається невідомим. Однак він припустив, що унікальне співвідношення заряду до маси цього ізотопу може бути ключовим фактором у процесі його прискорення
³He — легший ізотоп гелію, в якому лише один нейтрон, на відміну від звичного ⁴He. У Сонячній системі він трапляється надзвичайно рідко — лише один на 2500 частинок звичайного гелію. За словами керівника дослідження доктора Радослава Бучика, сонячні струмені (jets) мають унікальну здатність прискорювати саме ³He завдяки його особливому співвідношенню заряду до маси.

Під час цього явища ізотоп не лише був присутній у надзвичайній кількості, а й мав значно більші швидкості, ніж інші іони. Джерелом сплеску стала тиха зона на Сонці з відносно слабким магнітним полем — несподіваний факт, адже зазвичай такі ефекти пов’язують з активними зонами. Зонду Solar Dynamics Observatory вдалося зафіксувати це точне джерело — невеликий струмінь на краю корональної діри.

Цей випадок також продемонстрував важливість космічних апаратів, які працюють поблизу Сонця. Наприклад, зонд Parker Solar Probe у момент події перебував надто далеко, щоб її зафіксувати. У перспективі саме близькі орбіти дозволять фіксувати більше подібних явищ і краще зрозуміти джерела та механізми прискорення частинок, які досі залишаються одними з найменш вивчених у нашій зоряній системі.

Це відкриття ставить під сумнів усталені уявлення про механізми прискорення сонячних частинок і підкреслює важливість місій, які можуть працювати ближче до Сонця, щоб фіксувати подібні, хоча й рідкісні, але науково цінні події.​