Արեգակնային պսակի առեղծվածը. Արևը յուրահատուկ աստղ է Աստղային լույսի անցումը արևային պսակով

Ձգողականության ազդեցությամբ Ս., ինչպես ցանկացած աստղ, հակված է փոքրանալու։ Այս սեղմումը հակազդում է ներքին բարձր ջերմաստիճանի և խտության հետևանքով առաջացած ճնշման անկմանը: շերտեր S. Ս–ի կենտրոնում ջերմաստիճանը T ≈ 1.6. 10 7 Կ, խտությունը ≈ 160 գ/սմ -3։ Արեգակի կենտրոնական շրջաններում նման բարձր ջերմաստիճանը երկար ժամանակ կարող է պահպանվել միայն ջրածնից հելիումի սինթեզով։ Այս ռեակցիաներն ու երեւույթները. հիմնական էներգիայի աղբյուր Գ.

~10 4 K (քրոմոսֆերա) և ~10 6 (պսակ), ինչպես նաև միջանկյալ ջերմաստիճան ունեցող անցումային շերտում առաջանում են տարբեր տարրերի իոններ։ Այս իոններին համապատասխան արտանետման գծերը բավականին շատ են սպեկտրի կարճ ալիքի տարածքում (λ.< 1800 . Спектр в этой области состоит из отдельных эмиссионных линий, самые яркие из к-рых - линия водорода L a (1216 ) и линия нейтрального (584 ) и ионизованного (304 ) гелия. Излучение в этих линиях выходит из области эмиссии практически не поглощаясь. Излучение в радио- и рентг. областях сильно зависит от степени արևային ակտիվություն 11 տարվա ընթացքում մի քանի անգամ ավելանալով կամ նվազելով և արևային բռնկումների ժամանակ նկատելիորեն աճելով։

Ֆիզ. Տարբեր շերտերի բնութագրերը ներկայացված են Նկ. 5 (պայմանականորեն ընդգծված է ստորին քրոմոսֆերան՝ ≈ 1500 կմ հաստությամբ, որտեղ գազն ավելի միատարր է)։ Հյուսիսի վերին մթնոլորտի տաքացումը՝ քրոմոսֆերան և պսակը, կարող է պայմանավորված լինել մեխանիկական գործոններով։ կոնվեկտիվ գոտու վերին մասում առաջացող ալիքներով փոխանցվող էներգիան, ինչպես նաև էլեկտրական էներգիայի ցրումը (կլանումը): հոսանքները, որոնք առաջանում են մագնիսական դաշտեր, որոնք շարժվում են կոնվեկտիվ հոսքերի հետ միասին:

Մակերեւութային կոնվեկտիվ գոտու առկայությունը հյուսիսում առաջացնում է մի շարք այլ երեւույթներ։ Կոնվեկտիվ գոտու ամենավերին աստիճանի բջիջները արևի մակերեսին դիտվում են հատիկների տեսքով (տես)։ Ավելի խորը լայնածավալ շարժումները գոտու երկրորդ շերտում հայտնվում են գերգրանուլյացիոն բջիջների և քրոմոսֆերային ցանցի տեսքով։ Հիմքեր կան ենթադրելու, որ նույնիսկ ավելի խորը շերտում կոնվեկցիան նկատվում է հսկա կառույցների տեսքով՝ սուպերգրանուլյացիայից մեծ չափսերով բջիջներ։

Տեղական խոշոր մագ. դաշտերը գոտում ± 30 o հասարակածից հանգեցնում են այսպես կոչված զարգացմանը. ակտիվ տարածքներ՝ դրանց մեջ ներառված բծերով։ Ակտիվ շրջանների թիվը, նրանց դիրքը սկավառակի վրա և խմբերում արևային բծերի բևեռականությունը փոխվում է ≈ 11,2 տարի ժամկետով: Անսովոր բարձր գագաթնակետին 1957-58 թթ. գործունեությունը ազդել է գրեթե ամբողջ արեգակնային սկավառակի վրա: Հյուսիսում ուժեղ տեղական դաշտերից բացի, կա ավելի թույլ լայնածավալ մագնիսական դաշտ: դաշտ. Այս դաշտը փոխում է նշանը մոտ ժամանակով: 22 տարի և անհետանում է բևեռների մոտ արեգակնային առավելագույն ակտիվության դեպքում:

Մեծ բռնկման ժամանակ արտազատվում է հսկայական էներգիա՝ ~10 31 -10 32 erg (հզորությունը ~10 29 erg/s): Այն վերցված է մագնիսական էներգիայից: ակտիվ տարածքների դաշտերը. Ըստ գաղափարների՝ դրանք հաջողությամբ զարգանում են 1960-ական թվականներից։ ԽՍՀՄ-ում, երբ մագնիսական հոսքերը փոխազդում են, առաջանում են ընթացիկ շերտեր։ Ընթացիկ թերթիկում զարգացումը կարող է հանգեցնել մասնիկների արագացման, և կան ձգան (մեկնարկային) մեխանիզմներ, որոնք հանգեցնում են գործընթացի հանկարծակի զարգացմանը:

Բրինձ. 13. Երկրի վրա արեգակնային բռնկման ազդեցության տեսակները (ըստ Դ. X. Մենցելի).

ռենտգեն ճառագայթումը և բռնկումից եկող արևային տիեզերական ճառագայթները (նկ. 13) առաջացնում են երկրագնդի իոնոլորտի լրացուցիչ իոնացում, որն ազդում է ռադիոալիքների տարածման պայմանների վրա։ Բռնկման ժամանակ արտանետվող մասնիկների հոսքը հասնում է Երկրի ուղեծիր մոտ մեկ օրվա ընթացքում և առաջացնում է մագնիսական փոթորիկ և բևեռափայլեր Երկրի վրա (տես,):

Բացի բռնկումներից առաջացած կորպուսկուլյար հոսքերից, կա շարունակական կորպուսկուլյար ճառագայթում C: Այն կապված է դրսից հազվագյուտ պլազմայի արտահոսքի հետ: արևային պսակի շրջանները միջմոլորակային տարածության մեջ՝ արևային քամու միջոցով: Արեգակնային քամու պատճառով նյութի կորուստը փոքր է՝ ≈ 3։ Տարեկան 10 -14, բայց այն ներկայացնում է հիմնականը: միջմոլորակային միջավայրի բաղադրիչ.

Արեգակնային քամին լայնածավալ մագնիսական դաշտ է տեղափոխում միջմոլորակային տարածություն: դաշտ Գ. Պտույտ Գ. ոլորում է միջմոլորակային մագնիսական դաշտի գծերը։ դաշտերը (ԱՄՀ) դեպի Արքիմեդի պարույր, որը հստակ նկատվում է խավարածրի հարթությունում: Քանի որ հիմնական լայնածավալ մագնիսական հատկանիշ դաշտեր S. yavl. Հակառակ բևեռականության երկու շրջանաձև շրջաններ և դրանց հարակից դաշտերը, հանգիստ հյուսիսով, միջմոլորակային տարածության հյուսիսային կիսագունդը լցված է մի նշանի դաշտով, մյուսի հարավային կիսագնդով (նկ. 14): Առավելագույն ակտիվության մոտ, արեգակնային լայնածավալ դաշտի նշանի փոփոխության պատճառով, տեղի է ունենում այս կանոնավոր մագնիսական դաշտի բևեռականության հակադարձում: միջմոլորակային տարածության դաշտերը։ Մագն. երկու կիսագնդերի հոսքերը բաժանված են ընթացիկ թերթիկով: Երբ պտտվում C. Երկիրը գտնվում է մի քանի անգամ. օր, այնուհետև ընթացիկ շերտի կոր «ծալքավոր» մակերևույթի վերևում և ներքևում, այսինքն՝ այն ընկնում է մշտական ​​սառույցի մեջ՝ ուղղված դեպի հյուսիս կամ դրանից հեռու: Այս երեւույթը կոչվում է. միջմոլորակային մագնիսական դաշտ.

Առավելագույն ակտիվության մոտ բռնկումների ժամանակ արագացած մասնիկների հոսքերը ամենաարդյունավետ կերպով ազդում են Երկրի մթնոլորտի և մագնիտոսֆերայի վրա: Ակտիվության անկման փուլում, 11-ամյա գործունեության ցիկլի վերջում, բռնկումների քանակի նվազմամբ և միջմոլորակային հոսանքի թերթիկի զարգացմամբ, ուժեղացված արևային քամու անշարժ հոսքերը դառնում են ավելի նշանակալի: Պտտվելով հյուսիսի հետ միասին՝ նրանք առաջացնում են գեոմագնիսական ալիքներ, որոնք կրկնվում են 27 օրը մեկ։ վրդովմունք. Այս կրկնվող (կրկնվող) ակտիվությունը հատկապես բարձր է զույգ թվով ցիկլերի ծայրերում, երբ մագնիսական դաշտի ուղղությունը: Արեգակնային «դիպոլի» դաշտերը հակազուգահեռ են երկրայինին։

Լիտ.:
Մարտինով Դ. Յա., Ընդհանուր աստղաֆիզիկայի դասընթաց, 3-րդ հրատ., Մ., 1978;
Menzel D. G., Մեր արևը, թարգմ. անգլերենից, Մ., 1963; Արեգակնային և արեգակնային-երկրային ֆիզիկա. Տերմինների պատկերազարդ բառարան, թարգմ. անգլերենից, Մ., 1980;
Shklovsky I.S., Physics of the Solar Corona, 2nd ed., M., 1962;
Severny A.B., Արևի և աստղերի մագնիսական դաշտեր, UFN, 1966, հատոր 88, հ. 1, էջ. 3-50; - Արևային պսակ - հատիկավորում

Ունի բարձր ջերմաստիճան։ Մակերեւույթում այն ​​մոտ 5500 աստիճան Ցելսիուս է։ Արեգակն ունի մթնոլորտ, որը կոչվում է պսակ: Այս տարածքը բաղկացած է գերտաքացած գազից՝ պլազմայից։ Նրա ջերմաստիճանը հասնում է ավելի քան 3 միլիոն աստիճանի։ Եվ գիտնականները փորձում են հասկանալ, թե ինչու է Արեգակի արտաքին շերտը շատ ավելի տաք, քան այն ամենը, ինչ գտնվում է դրա տակ:

Խնդիրը, որը շփոթեցնում է գիտնականներին, բավականին պարզ է. Քանի որ էներգիայի աղբյուրը գտնվում է Արեգակի կենտրոնում, նրա մարմինը պետք է աստիճանաբար ավելի սառչի, երբ մարդը հեռանում է կենտրոնից: Սակայն դիտարկումները հակառակն են հուշում. Եվ մինչ այժմ գիտնականները չեն կարող բացատրել, թե ինչու է Արեգակի պսակն ավելի տաք, քան նրա մյուս շերտերը:

Հին գաղտնիք

Չնայած իր ջերմաստիճանին, արեգակնային պսակը սովորաբար տեսանելի չէ Երկրի վրա գտնվող դիտորդի համար: Դա պայմանավորված է Արեգակի մնացած մասի ինտենսիվ պայծառությամբ: Նույնիսկ բարդ գործիքները չեն կարող ուսումնասիրել այն առանց հաշվի առնելու Արեգակի մակերևույթից բխող լույսը։ Բայց դա չի նշանակում, որ արեգակնային պսակի գոյությունը վերջերս հայտնագործություն է։ Այն կարելի է դիտարկել հազվագյուտ, բայց կանխատեսելի իրադարձություններում, որոնք հազարավոր տարիներ հիացրել են մարդկանց: Սրանք ամբողջական են։

1869 թվականին աստղագետներն օգտվեցին նման խավարումից՝ ուսումնասիրելու Արեգակի արտաքին շերտը, որը հանկարծակի տեսանելի դարձավ դիտարկմանը: Նրանք սպեկտրոմետրեր ուղղեցին դեպի Արեգակ՝ անորսալի պսակի նյութը ուսումնասիրելու համար: Հետազոտողները հայտնաբերել են անծանոթ կանաչ գիծ պսակի սպեկտրում։ Անհայտ նյութը ստացել է կորոնիում անվանումը։ Սակայն յոթանասուն տարի անց գիտնականները հասկացան, որ դա ծանոթ տարր է՝ երկաթ։ Բայց ջեռուցվում է աննախադեպ միլիոնավոր աստիճաններով:

Վաղ տեսությունը ասում էր, որ ակուստիկ ալիքները (կարծում ենք, որ Արեգակի նյութը սեղմվում և ընդլայնվում է ակորդեոնի նման) կարող են պատասխանատու լինել պսակի ջերմաստիճանի համար: Շատ առումներով սա նման է նրան, թե ինչպես է ալիքը ջրի կաթիլներ նետում մեծ արագությամբ ափ: Սակայն արեգակնային զոնդերը չեն կարողացել գտնել ալիքներ, որոնք կարող են բացատրել դիտարկվող պսակի ջերմաստիճանը:

Գրեթե 150 տարի այս առեղծվածը եղել է գիտության փոքր, բայց հետաքրքիր առեղծվածներից մեկը: Միևնույն ժամանակ, գիտնականները վստահ են, որ ինչպես մակերեսի, այնպես էլ պսակի ջերմաստիճանի մասին իրենց գիտելիքները միանգամայն ճիշտ են:

Արեգակի մագնիսական դաշտը: Ինչպե՞ս է այն աշխատում:

Խնդիրի մի մասն այն է, որ մենք չենք հասկանում փոքր իրադարձություններից շատերը, որոնք տեղի են ունենում Արեգակի վրա: Մենք գիտենք, թե ինչպես է դա անում մեր մոլորակը տաքացնելու իր գործը: Բայց այս գործընթացում ներգրավված նյութերի և ուժերի մոդելները պարզապես դեռ գոյություն չունեն։ Մենք դեռ չենք կարող այնքան մոտենալ Արեգակին, որպեսզի այն մանրամասն ուսումնասիրենք:

Մեր օրերում Արեգակի մասին հարցերի մեծամասնության պատասխանն այն է, որ Արևը շատ բարդ մագնիս է: Երկիրն ունի նաև մագնիսական դաշտ։ Բայց, չնայած օվկիանոսներին և ստորգետնյա մագմայի, այն դեռ շատ ավելի խիտ է, քան Արեգակը: Ինչն ուղղակի գազի և պլազմայի մեծ կուտակում է: Երկիրն ավելի կոշտ առարկա է:

Արևը նույնպես պտտվում է: Բայց քանի որ այն պինդ չէ, նրա բևեռները և հասարակածը պտտվում են տարբեր արագություններով։ Նյութը շարժվում է դեպի վեր ու վար Արեգակի շերտերով, ինչպես եռացող ջրով թավայի մեջ: Այս էֆեկտը խանգարում է մագնիսական դաշտի գծերին: Լիցքավորված մասնիկները, որոնք կազմում են Արեգակի արտաքին շերտերը, շարժվում են այնպիսի գծերով, ինչպիսիք են գնացքները արագընթաց երկաթուղով: Այս գծերը կոտրվում և նորից միանում են՝ ազատելով ահռելի քանակությամբ էներգիա (արևային բռնկումներ): Կամ նրանք առաջացնում են լիցքավորված մասնիկներով լի հորձանուտներ, որոնք կարող են ազատորեն այս ռելսերից տիեզերք նետվել հսկայական արագությամբ (պսակի զանգվածի արտանետում):

Մենք ունենք բազմաթիվ արբանյակներ, որոնք արդեն հետևում են Արեգակին: Solarer Pro-ն, որը գործարկվել է այս տարի, նոր է սկսում իր դիտարկումները: Այն կշարունակի իր աշխատանքը մինչև 2025 թվականը։ Գիտնականները հույս ունեն, որ առաքելությունը Արեգակի վերաբերյալ բազմաթիվ առեղծվածային հարցերի պատասխաններ կտա:

Եթե ​​սխալ եք գտնում, խնդրում ենք ընդգծել տեքստի մի հատվածը և սեղմել Ctrl+Enter.

Երկրային կյանքն իր ծագման համար պարտական ​​է երկնային մարմնին: Այն տաքացնում և լուսավորում է մեր մոլորակի մակերևույթի ամեն ինչ։ Առանց պատճառի չէ, որ Արեգակի պաշտամունքը և որպես մեծ երկնային աստծո ներկայացումը արտացոլվել է Երկիր մոլորակի վրա բնակվող պարզունակ ժողովուրդների պաշտամունքներում:

Անցել են դարեր ու հազարամյակներ, բայց դրա նշանակությունը մարդկային կյանքում միայն աճել է։ Մենք բոլորս Արևի զավակներ ենք։

Ի՞նչ է Արևը:

Աստղ Գալակտիկայից Ծիր Կաթին, իր երկրաչափական տեսքով, որը ներկայացնում է հսկայական, տաք, գազային գնդիկ, որն անընդհատ էներգիայի հոսքեր է արձակում։ Լույսի և ջերմության միակ աղբյուրը մեր աստղ-մոլորակային համակարգում: Այժմ Արեգակը դեղին թզուկի տարիքում է՝ համաձայն տիեզերքի աստղերի տեսակների ընդհանուր ընդունված դասակարգման։

Արևի բնութագրերը

Արևն ունի հետևյալ պարամետրերը.

• Տարիքը – 4,57 միլիարդ տարի;
• Հեռավորությունը Երկիր՝ 149,600,000 կմ
• Զանգվածը՝ 332,982 Երկրի զանգված (1,9891·10³⁰ կգ);
• Միջին խտությունը 1,41 գ/սմ³ է (ծայրամասից կենտրոն աճում է 100 անգամ);
• Արեգակի ուղեծրային արագությունը 217 կմ/վ է;
• Պտտման արագությունը՝ 1,997 կմ/վ
• Շառավիղը՝ 695-696 հազար կմ;
• Ջերմաստիճանը՝ 5,778 Կ-ից մակերևույթում մինչև 15,700,000 Կ՝ միջուկում;
• Պսակի ջերմաստիճանը՝ ~1,500,000 Կ;
• Արեգակը կայուն է իր պայծառությամբ, այն գտնվում է մեր Գալակտիկայի ամենապայծառ աստղերի 15%-ում։ Այն արձակում է ավելի քիչ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներ, բայց ունի ավելի մեծ զանգված՝ համեմատած նմանատիպ աստղերի։

Ինչից է կազմված Արևը:

Իմ ձևով քիմիական բաղադրությունըմեր լուսատուը ոչնչով չի տարբերվում մյուս աստղերից և պարունակում է՝ 74,5% ջրածին (ըստ զանգվածի), 24,6% հելիում, 1%-ից պակաս այլ նյութեր (ազոտ, թթվածին, ածխածին, նիկել, երկաթ, սիլիցիում, քրոմ, մագնեզիում և այլ նյութեր): Միջուկի ներսում շարունակական միջուկային ռեակցիաներ են տեղի ունենում, որոնք ջրածինը վերածում են հելիումի։ Զանգվածի բացարձակ մեծամասնությունը Արեգակնային համակարգ– 99,87%-ը պատկանում է Արեգակին։

Արդեն այս շաբաթ օրը՝ 2018 թվականի օգոստոսի 11-ին, տիեզերք կմեկնի Sun-ի ուսումնասիրության նոր առաքելությունը՝ Parker Solar Probe-ը (կամ Parker արևային զոնդը): Մի քանի տարի հետո սարքը Արեգակին կմոտենա այնքան մոտ, որքան երբևէ հասել է ցանկացած տեխնածին առարկա: Խմբագրական N+1լաբորատորիայի գլխավոր գիտաշխատող Սերգեյ Բոգաչովի օգնությամբ Ռենտգենյան աստղագիտություն Sun FIAN-ը, որոշել է պարզել, թե ինչու են գիտնականները սարքն ուղարկում այդքան տաք վայր և ինչ արդյունքներ են սպասվում դրանից։

Երբ մենք նայում ենք գիշերային երկնքին, տեսնում ենք հսկայական թվով աստղեր՝ Տիեզերքի ամենամեծ կատեգորիայի առարկաները, որոնք կարելի է դիտել Երկրից: Գազի այս հսկայական փայլուն գնդերն են, որ շատ մարդիկ արտադրում են իրենց ջերմամիջուկային «վառարաններում»։ քիմիական տարրերավելի ծանր, քան ջրածինը և հելիումը, առանց որոնց մեր մոլորակը, նրա վրա գտնվող բոլոր կենդանի արարածները և մենք չէինք լինի:

Աստղերը գտնվում են Երկրից ահռելի հեռավորության վրա. նրանցից ամենամոտը՝ Պրոքսիմա Կենտավրոսի հեռավորությունը գնահատվում է մի քանի լուսային տարի: Բայց կա մի աստղ, որի լույսը մեզ հասնելու համար տևում է ընդամենը ութ րոպե՝ սա մեր Արևն է, և այն դիտելը մեզ օգնում է ավելին իմանալ Տիեզերքի այլ աստղերի մասին:

Արևը մեզ շատ ավելի մոտ է, քան թվում է առաջին հայացքից: Որոշակի իմաստով Երկիրը գտնվում է Արեգակի ներսում. այն անընդհատ լվանում է արևային քամու հոսքով, որը բխում է պսակից՝ աստղի մթնոլորտի արտաքին մասից: Հենց մասնիկների և Արեգակից ճառագայթման հոսքերն են վերահսկում մոլորակների մոտ գտնվող «տիեզերական եղանակը»։ Մոլորակների մագնիտոսֆերաներում բևեռափայլերի և խանգարումների տեսքը կախված է այդ հոսքերից, մինչդեռ արևի բռնկումները և կորոնային զանգվածի արտանետումները անջատում են արբանյակները, ազդում Երկրի վրա կենսաձևերի էվոլյուցիայի վրա և որոշում օդափոխվող տիեզերական առաքելությունների ճառագայթման բեռը: Ընդ որում, նմանատիպ գործընթացներ տեղի են ունենում ոչ միայն Արեգակնային համակարգում, այլեւ այլ մոլորակային համակարգերում։ Հետևաբար, հասկանալով արևային պսակում և ներքին հելիոսֆերայում տեղի ունեցող գործընթացները, մեզ թույլ է տալիս ավելի լավ հասկանալ Երկիրը շրջապատող պլազմայի «օվկիանոսի» վարքագիծը:

Արևի կառուցվածքը

Wikimedia Commons

«Արեգակի հեռավորության պատճառով մենք դրա մասին գրեթե ողջ տեղեկատվությունը ստանում ենք նրա առաջացրած ճառագայթման միջոցով: Նույնիսկ որոշ պարզ պարամետրեր, ինչպիսիք են ջերմաստիճանը, որոնք Երկրի վրա կարելի է չափել սովորական ջերմաչափով, որոշվում են Արեգակի և աստղերի համար շատ ավելի բարդ ձևով` նրանց ճառագայթման սպեկտրով: Սա վերաբերում է նաև ավելիին բարդ բնութագրեր, օրինակ՝ մագնիսական դաշտի նկատմամբ։ Մագնիսական դաշտը կարող է ազդել ճառագայթման սպեկտրի վրա՝ պառակտելով դրա գծերը. սա այսպես կոչված Զեմանի էֆեկտն է: Եվ հենց այն պատճառով, որ դաշտը փոխում է աստղի ճառագայթման սպեկտրը, մենք կարողանում ենք այն գրանցել: Եթե ​​բնության մեջ նման ազդեցություն չլիներ, ապա մենք ոչինչ չէինք իմանա աստղերի մագնիսական դաշտի մասին, քանի որ ուղիղ դեպի աստղ թռչելու միջոց չկա»,- ասում է Սերգեյ Բոգաչովը։

«Բայց այս մեթոդը նաև սահմանափակումներ ունի. վերցրեք, օրինակ, այն, որ ճառագայթման բացակայությունը մեզ զրկում է տեղեկատվությունից: Եթե ​​խոսենք Արեգակի մասին, ապա արեգակնային քամին լույս չի արձակում, ուստի հնարավոր չէ հեռակա կարգով որոշել նրա ջերմաստիճանը, խտությունը և այլ հատկություններ: Չի արձակում լույս կամ մագնիսական դաշտ։ Այո, ստորին շերտերում արեգակնային մթնոլորտմագնիսական խողովակները լցված են լուսավոր պլազմայով, ինչը թույլ է տալիս չափել մագնիսական դաշտը Արեգակի մակերևույթի մոտ: Այնուամենայնիվ, նույնիսկ Արեգակի մակերևույթից մեկ շառավղով հեռավորության վրա նման չափումներ անհնար են։ Իսկ նման օրինակները բավականին շատ են։ Ի՞նչ անել նման իրավիճակում: Պատասխանը շատ պարզ է. մենք պետք է արձակենք զոնդեր, որոնք կարող են թռչել ուղիղ դեպի Արեգակ, սուզվել նրա մթնոլորտի մեջ և արևային քամու մեջ և չափումներ կատարել անմիջապես տեղում: Նման նախագծերը տարածված են, թեև ավելի քիչ հայտնի, քան տիեզերական աստղադիտակի նախագծերը, որոնք կատարում են հեռավոր դիտարկումներ և շատ ավելի տպավորիչ տվյալներ են արտադրում (օրինակ՝ լուսանկարներ), քան զոնդերը, որոնք ստեղծում են թվերի և գրաֆիկների ձանձրալի հոսք: Բայց եթե խոսենք գիտության մասին, ապա, իհարկե, քիչ հեռավոր դիտարկումները կարող են համեմատվել ուժով և համոզիչությամբ մոտակայքում գտնվող օբյեկտի ուսումնասիրության հետ», - շարունակում է Բոգաչովը:

Արևի առեղծվածները

Արեգակի դիտարկումներն իրականացվել են դեռևս ք Հին Հունաստանև մեջ Հին Եգիպտոսև վերջին 70 տարիների ընթացքում ավելի քան մեկ տասնյակ տիեզերական արբանյակներ, միջմոլորակային կայաններ և աստղադիտակներ՝ սկսած Sputnik-2-ից մինչև այսօր գործող տիեզերական աստղադիտարաններով, ինչպիսիք են SDO, SOHO կամ STEREO, ուշադիր հետևել են (և վերահսկում են) մեզ ամենամոտ աստղերի և նրա շրջապատի վարքագիծը: Այնուամենայնիվ, աստղագետները դեռ շատ հարցեր ունեն՝ կապված Արեգակի կառուցվածքի և նրա դինամիկայի հետ։

Օրինակ, ավելի քան 30 տարի գիտնականները բախվել են արևային նեյտրինոների խնդրին, որը բաղկացած է միջուկային ռեակցիաների արդյունքում արեգակնային միջուկում արտադրված հայտնաբերված էլեկտրոնային նեյտրինների բացակայությունից՝ համեմատած դրանց տեսականորեն կանխատեսված թվի հետ: Մեկ այլ առեղծված էլ կապված է պսակի անոմալ տաքացման հետ: Աստղի մթնոլորտի այս ամենաարտաքին շերտն ունի ավելի քան մեկ միլիոն աստիճան Կելվինի ջերմաստիճան, մինչդեռ Արեգակի տեսանելի մակերեսը (ֆոտոսֆերան), որի վերևում գտնվում են քրոմոսֆերան և պսակը, տաքացվում է մինչև վեց հազար աստիճան Կելվին: Սա տարօրինակ է թվում, քանի որ տրամաբանորեն աստղի արտաքին շերտերը պետք է ավելի սառը լինեն: Ֆոտոսֆերայի և պսակի միջև ուղղակի ջերմության փոխանցումը բավարար չէ նման ջերմաստիճաններ ապահովելու համար, ինչը նշանակում է, որ այստեղ գործում են պսակը տաքացնելու այլ մեխանիզմներ։

Արեգակի պսակը 2017 թվականի օգոստոսին արեգակի ամբողջական խավարման ժամանակ։

NASA-ի Goddard Space Flight Center/Gopalswamy

Այս անոմալիան բացատրելու երկու հիմնական տեսություն կա. Ըստ առաջինի՝ մագնիսական ակուստիկ ալիքները և Ալֆվենի ալիքները, որոնք, ցրվելով պսակում, բարձրացնում են պլազմայի ջերմաստիճանը, պատասխանատու են Արեգակի կոնվեկտիվ գոտուց և ֆոտոսֆերայից ջերմության փոխանցման համար քրոմոսֆերա և պսակ։ Այնուամենայնիվ, այս տարբերակն ունի մի շարք թերություններ, օրինակ՝ մագնիսական ալիքները չեն կարող ապահովել բավականաչափ մեծ քանակությամբ էներգիայի փոխանցում դեպի պսակ՝ ցրման և անդրադարձման պատճառով դեպի ֆոտոսֆերա, իսկ Ալֆվենի ալիքները համեմատաբար դանդաղ են իրենց էներգիան վերածում ջերմային էներգիայի։ պլազմայի. Բացի այդ, երկար ժամանակ պարզապես ուղղակի ապացույց չկար արեգակնային պսակով ալիքի տարածման մասին. միայն 1997 թվականին SOHO տիեզերական աստղադիտարանը առաջին անգամ գրանցեց մագնիտոակուստիկ արևային ալիքները մեկ միլհերց հաճախականությամբ, որոնք ապահովում են պահանջվող էներգիայի միայն տասը տոկոսը: պսակը տաքացնել մինչև դիտարկված ջերմաստիճանները

Երկրորդ տեսությունը կապում է պսակի անոմալ տաքացումը անընդհատ տեղի ունեցող միկրոբռնկումների հետ, որոնք առաջանում են ֆոտոսֆերայի մագնիսական դաշտի տեղական շրջաններում մագնիսական գծերի շարունակական վերամիացման պատճառով: Այս գաղափարն առաջարկվել է 1980-ականներին ամերիկացի աստղագետ Յուջին Պարկերի կողմից, ում անունով է կոչվել զոնդը, և ով նաև կանխատեսել է արևային քամու առկայությունը՝ բարձր էներգիայի լիցքավորված մասնիկների հոսք, որը անընդհատ արտանետվում է Արևից: Սակայն միկրոբոցավառումների տեսությունը նույնպես դեռ չի հաստատվել։ Հնարավոր է, որ երկու մեխանիզմներն էլ աշխատեն Արեգակի վրա, բայց դա պետք է ապացուցել, և դրա համար պետք է թռչել դեպի Արև բավականին մոտ հեռավորության վրա։

Արեգակի մեկ այլ առեղծվածը կապված է պսակի հետ՝ արևային քամու ձևավորման մեխանիզմը, որը լցնում է ամբողջ Արեգակնային համակարգը։ Հենց դրա վրա են տիեզերական եղանակային երեւույթները, ինչպիսիք են հյուսիսափայլը կամ մագնիսական փոթորիկներ. Աստղագետներին հետաքրքրում են պսակում առաջացած դանդաղ արևային քամու առաջացման և արագացման մեխանիզմները, ինչպես նաև մագնիսական դաշտերի դերն այս գործընթացներում: Այստեղ նույնպես կան մի քանի տեսություններ, որոնք ունեն և՛ ապացույցներ, և՛ թերություններ, և ակնկալվում է, որ Parker զոնդը կօգնի i-ի կետերին:

«Ընդհանուր առմամբ, այժմ կան արևային քամու բավականին լավ մշակված մոդելներ, որոնք կանխատեսում են, թե ինչպես պետք է փոխվեն նրա բնութագրերը Արեգակից հեռանալիս: Այս մոդելների ճշգրտությունը բավականին բարձր է Երկրի ուղեծրի կարգի հեռավորությունների վրա, բայց թե որքան ճշգրիտ են նրանք նկարագրում արևային քամին Արեգակից մոտ հեռավորությունների վրա, պարզ չէ: Թերևս Փարքերը կարող է օգնել այս հարցում: Մեկ այլ բավականին հետաքրքիր հարց Արեգակի վրա մասնիկների արագացումն է: Բռնկումներից հետո Երկիր են գալիս առվակներ մեծ թիվարագացված էլեկտրոններ և պրոտոններ: Այնուամենայնիվ, լիովին պարզ չէ, թե արդյոք դրանց արագացումը տեղի է ունենում անմիջապես Արեգակի վրա, այնուհետև նրանք պարզապես շարժվում են դեպի Երկիր իներցիայով, թե արդյոք այս մասնիկները լրացուցիչ (և գուցե ամբողջությամբ) արագանում են դեպի Երկիր իրենց ճանապարհին միջմոլորակային ճանապարհով: մագնիսական դաշտը. Հավանաբար, երբ Արեգակի մոտ գտնվող զոնդի կողմից հավաքագրված տվյալները գալիս են Երկիր, այս հարցը նույնպես կարող է լուծվել: Կան ևս մի քանի նմանատիպ խնդիրներ, որոնց լուծումը կարելի է առաջ տանել նույն կերպ՝ համեմատելով Արեգակի մոտ և Երկրի ուղեծրի մակարդակում նմանատիպ չափումները։ Ընդհանուր առմամբ, առաքելությունն ուղղված է նման խնդիրների լուծմանը։ Մեզ մնում է հուսալ, որ սարքը հաջողությամբ կանցնի»,- ասում է Սերգեյ Բոգաչովը։

Ուղիղ դժոխք

Parker զոնդը արձակվելու է 2018 թվականի օգոստոսի 11-ին SLC-37 արձակման համալիրից ԱՄՆ ռազմաօդային ուժերի Կանավերալ հրվանդանի բազայում, այն տիեզերք արձակվելու է Delta IV Heavy ծանր արձակման մեքենայով. սա ամենահզոր հրթիռն է աշխարհում։ շահագործման, այն կարող է արձակվել ցածր ուղեծիր գրեթե 29 տոննա բեռ. Այն գերազանցում է միայն կրողունակությամբ, սակայն այս կրիչը դեռ փորձարկման փուլում է։ Արեգակնային համակարգի կենտրոն հասնելու համար անհրաժեշտ է նվազեցնել Երկիրը (և նրա վրա գտնվող բոլոր առարկաները) Արեգակի նկատմամբ շատ բարձր արագությունը՝ վայրկյանում մոտ 30 կիլոմետր: Բացի հզոր հրթիռից, դրա համար կպահանջվեն մի շարք գրավիտացիոն զորավարժություններ Վեներայի մոտ:

Ծրագրի համաձայն՝ Արեգակին մոտենալու գործընթացը կտևի յոթ տարի՝ յուրաքանչյուր նոր ուղեծրի հետ (ընդհանուր առմամբ 24-ն է) սարքն ավելի ու ավելի կմոտենա աստղին։ Առաջին պերիհելիոնը կանցնի նոյեմբերի 1-ին՝ աստղից 35 արեգակնային շառավղով (մոտ 24 մլն կիլոմետր) հեռավորության վրա։ Այնուհետև Վեներայի մոտ յոթ ձգողականության զորավարժություններից հետո սարքը Արեգակին կմոտենա մոտ 9-10 արեգակնային շառավիղով (մոտ վեց միլիոն կիլոմետր)՝ դա տեղի կունենա 2024 թվականի դեկտեմբերի կեսերին: Սա յոթ անգամ ավելի մոտ է, քան Մերկուրիի ուղեծրի պերիհելիոնը, որը երբեք չի եղել մարդու կողմից ստեղծված տիեզերանավայնքան էլ չի մոտեցել Արեգակին (ներկայիս ռեկորդը պատկանում է Helios-B ապարատին, որը մոտեցել է աստղին 43,5 միլիոն կիլոմետր հեռավորության վրա):

Դեպի Արեգակ թռիչքի սխեման և զոնդի հիմնական աշխատանքային ուղեծրերը:

Ուղեծրերից յուրաքանչյուրի վրա աշխատանքի հիմնական փուլերը.

Դիտարկումների համար նման դիրքի ընտրությունը պատահական չէ։ Գիտնականների հաշվարկների համաձայն՝ Արեգակից տասը շառավղով հեռավորության վրա կա Ալֆվենի կետը՝ այն շրջանը, որտեղ արեգակնային քամին այնքան է արագանում, որ թողնում է Արևը, և ​​պլազմայում տարածվող ալիքներն այլևս չեն ազդում դրա վրա։ Եթե ​​զոնդը կարող է մոտենալ Ալֆվենի կետին, ապա կարելի է ենթադրել, որ այն մտել է արեգակնային մթնոլորտ և դիպել Արեգակին։

Parker զոնդը, որը հավաքվել է մեկնարկային մեքենայի երրորդ աստիճանի վրա տեղադրման ժամանակ:

«Զոնդի խնդիրն է չափել արևային քամու և արեգակնային մթնոլորտի հիմնական բնութագրերը իր հետագծի երկայնքով: Օդանավում գտնվող գիտական ​​գործիքները եզակի չեն և չունեն ռեկորդային բնութագրեր (բացառությամբ պերիհելիոնում արևային ճառագայթման հոսքերին դիմակայելու ունակության: Parker Solar Probe-ը սովորական գործիքներով մեքենա է, բայց եզակի ուղեծրով: Գիտական ​​գործիքների մեծ մասը (և գուցե նույնիսկ բոլոր) պլանավորվում է հեռու պահել ուղեծրի բոլոր մասերում, բացառությամբ պերիհելիոնի, որտեղ մեքենան գտնվում է: Արեգակին ամենամոտ Որոշ իմաստով սա գիտական ​​ծրագիրհավելյալ ընդգծում է, որ առաքելության հիմնական նպատակն է ուսումնասիրել արևային քամին և արևային մթնոլորտը։ Երբ սարքը հեռանա պերիհելիոնից, նույն գործիքներից ստացված տվյալները կվերածվեն սովորական տվյալների, իսկ գիտական ​​գործիքների ռեսուրսը պահպանելու համար դրանք պարզապես հետին պլան կանցնեն մինչև հաջորդ մոտեցումը։ Այս առումով, տվյալ հետագիծ մտնելու կարողությունը և դրա վրա որոշակի ժամանակ ապրելու կարողությունը այն գործոններն են, որոնցից առաջին հերթին կախված կլինի առաքելության հաջողությունը»,- ասում է Սերգեյ Բոգաչովը:

Parker ջերմային պաշտպանիչ սարք:

Գրեգ Սթենլի / Ջոնս Հոփկինսի համալսարան

Ջերմային պաշտպանության վահանի տեսքը զոնդի վրա տեղադրման փուլում:

NASA/Johns Hopkins APL/Ed Whitman

Parker զոնդ՝ տեղադրված ջերմային վահանով։

NASA/Johns Hopkins APL/Ed Whitman

Աստղին մոտ գոյատևելու համար զոնդը հագեցած է ջերմային վահանով, որը հանդես է գալիս որպես «հովանոց», որի տակ կթաքնվեն բոլոր գիտական ​​գործիքները: Վահանի առջևի հատվածը կդիմանա ավելի քան 1400 աստիճան Ցելսիուսի ջերմաստիճանի, իսկ հետևի մասի ջերմաստիճանը, որտեղ տեղակայված են գիտական ​​գործիքները, չպետք է գերազանցի երեսուն աստիճան Ցելսիուսը։ Ջերմաստիճանի այս տարբերությունն ապահովված է այս «արևային հովանոցի» հատուկ դիզայնով։ Ընդամենը 11,5 սանտիմետր ընդհանուր հաստությամբ այն բաղկացած է ածխածնային-գրաֆիտ կոմպոզիտից պատրաստված երկու պանելներից, որոնց միջև ածխածնային փրփուրի շերտ է: Վահանի ճակատն ունի պաշտպանիչ ծածկույթ և սպիտակ կերամիկական շերտ, որը մեծացնում է դրա արտացոլող հատկությունները:

Բացի վահանից, գերտաքացման խնդիրը նախատեսված է լուծելու հովացման համակարգով, որն օգտագործում է 3,7 լիտր դեոնացված ջուր ճնշման տակ որպես հովացուցիչ նյութ: Սարքի էլեկտրական լարերը պատրաստված են բարձր ջերմաստիճանի նյութերից, ինչպիսիք են շափյուղայի խողովակները և նիոբիումը, իսկ Արևին մոտենալու ժամանակ արևային մարտկոցները հետ կքաշվեն ջերմային վահանի տակ: Ի լրումն ինտենսիվ շոգին, առաքելության ինժեներները պետք է հաշվի առնեն Արեգակի ուժեղ լույսի ճնշումը, որը կհրաժարվի զոնդի ճիշտ կողմնորոշումից: Այս աշխատանքը հեշտացնելու համար տարբեր վայրերում զոնդի վրա տեղադրվում են արևային սենսորներ, որոնք կօգնեն վերահսկել գիտական ​​սարքավորումների պաշտպանությունը արևից:

Գործիքներ

Զոնդի գրեթե բոլոր գիտական ​​գործիքները «հարմարեցված են» էլեկտրամագնիսական դաշտերը և այն շրջապատող արևային պլազմայի հատկությունները ուսումնասիրելու համար: Միակ բացառությունը WISPR-ն է (WISPR (Wide-field Imager for Solar Probe) օպտիկական աստղադիտակը, որի խնդիրն է լինելու ստանալ արեգակնային պսակի և արևային քամու, ներքին հելիոսֆերայի, հարվածային ալիքների և սարքի կողմից նկատվող ցանկացած այլ կառուցվածքի պատկերներ: