Как изучают Солнце

Космос

Астрономы с давних пор изучают Солнце, но до определённого момента это касалось только его света, хотя наша звезда испускает и частицы высокоэнергичной заряженной материи. Здесь, на Земле, поймать их невероятно сложно, так как магнитное поле планеты отводит их прочь.

С одной стороны, это просто великолепно — они не вредят людям, на что очень даже способны. Но для науки это большое упущение, так как эти частички могли бы многое рассказать о Солнце. Исследователям пришлось приложить огромные усилия, чтобы в трёх отдельных случаях заполучить их.

«Аполлоны»

За барьером магнитного поля Земли добыть материю нашего светила несложно, так как она непрерывным потоком несётся внутри солнечного ветра. Это было понятно уже к середине прошлого века, поэтому экипажу «Аполлона-11» было поручено взять образцы не только лунной породы, но и солнечного вещества. Для последней задачи использовался причудливый инструмент – большой натягивающийся лист алюминиевой фольги. Он собирал частицы солнечного ветра практически всё то время, что Нил Армстронг и Базз Олдрин находились на поверхности Луны.

Как изучают Солнце

Астронавты доставили его на Землю, после чего исследователи обнаружили внутри фольги гелий, неон и аргон. Учёные знали наверняка, что эти элементы должны там быть, но это было первое физическое подтверждение их теоретических выкладок. Благодаря своей простоте, эксперимент повторялся во время всех удачных посадок «Аполлонов» на Луну, и в какой-то момент стало понятно, что по количеству гелия в алюминиевой фольге можно определять силу солнечного ветра.

«Genesis»

Следующие образцы солнечной материи удалось получить лишь через несколько десятилетий — в 2001 году, когда НАСА запустило космический аппарат «Genesis». Эта станция была отправлена в первую точку Лагранжа (L1) системы Земля-Солнце. Таких точек между каждыми двумя небесными телами насчитывается по четыре, и они являются островками гравитационного равновесия, оказавшись в которых объект не будет перетягиваться в ту или иную сторону. Здесь «Genesis» проработал два с половиной года, собирая в пробоотборник ионы солнечного ветра.

Как изучают Солнце
Точки Лагранжа

По окончании миссии станция подлетела к Земле, где от неё отделилась капсула с образцами. Дальше всё пошло не по плану — парашюты не раскрылись, и контейнер врезался в пустынную местность в штате Юта. К сожалению, большинство образцов было уничтожено. Однако те, что уцелели, рассказали много интересного. Оказалось, например, что атомы, из которых состоит Солнце, имеют несколько иную массу, чем земные их аналоги. Это крайне интригующий факт, особенно если учесть, что оба небесных тела образовались внутри одного газопылевого облака.

Как изучают Солнце
Извлечение контейнеров из разбившегося аппарата Genesis

У нас больше тяжелого кислорода, то есть атомов, у которых на один-два нейтрона больше. Учёные пока не понимают, как так могло получиться, но несколько гипотез ими всё же выдвинуто. Вполне возможно, что сразу после образования Солнца ультрафиолетовое излучение несколько изменило концентрацию тяжелого кислорода в протопланетном диске, и Земля сформировалась там, где его оказалось больше.

Марсоход «Кьюриосити»

Частички солнечной материи изучаются не только для того, чтобы лучше узнать нашу звезду. Иногда исследователи пытаются понять, как они влияют на другие планеты и какое воздействие могут оказывать на живых существ. Довольно удобным полигоном для изысканий подобного рода является Марс, на котором, как и на Луне, нет сколько-нибудь ощутимого магнитного поля, отклоняющего солнечный ветер.

Как изучают Солнце
Марсоход «Кьюриосити»

К тому же у марсохода «Кьюриосити», работающего сегодня на Красной планете, есть радиационный детектор — прибор, изначально предназначавшийся для оценки уровня излучения, к которому следует быть готовыми астронавтам, летящим на Марс.

В моменты повышенной активности нашей звезды этот прибор улавливает заряженные частицы солнечного ветра. С его помощью, в частности, удалось установить, что крайне разреженная атмосфера Марса останавливает низкоэнергичные частицы, но высокоэнергичные ионы гелия и протоны прошивают её насквозь.

Последние неминуемо повредили бы ДНК всякого оказавшегося здесь живого существа. Защититься от этих смертоносных «снарядов» можно лишь зарывшись на несколько метров под поверхность планеты.

Высокоэнергичное солнечное излучение губительно не только для жизни, но и для тех следов, которые она оставляет после себя. Оно провоцирует в горных породах реакции, безвозвратно уничтожающие органические молекулы, которые могли быть оставлены живыми существами. Впрочем, конечным продуктом таких реакций являются органические соли, которые также считаются свидетельством наличия жизни в далёком прошлом того или иного космического тела.

Как изучают Солнце
Аппарат Parker Solar Probe

Для изучения частиц солнечной материи учёным потребовалось проявить невероятную изобретательность. Но впереди их ждут ещё более замечательные свершения. В 2018 году НАСА запустило зонд «Паркер», который пройдёт сквозь солнечную корону и проанализирует вещество нашей звезды прямо внутри его источника. Эта станция прибудет к месту назначения в 2024 году.

Наука просто
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку «Отправить комментарий», я даю согласие на обработку персональных данных и принимаю Политика конфиденциальности