Solar Orbiter susiejo didelį Saulės vėjo magnetinio lauko lūžį su jo kilmės vieta Saulėje

ESA valdomas aparatas Solar Orbiter praskriejo per didelį S formos Saulės vėjo magnetinio lauko lūžį, vadinamą switchback, ir pagal jo viduje aptiktų dalelių sudėtį nustatė, kurioje Saulės vietoje ši struktūra susiformavo. Tyrimo grupės, kuriai vadovavo Jessie Coburn iš Prancūzijos laboratorijos LPP/CNRS, darbas paskelbtas žurnale Nature Astronomy.

Switchback yra sritis, kurioje magnetinio lauko linija persilenkia pati į save ir apsiverčia beveik 180 laipsnių kampu. Tokie magnetinio lauko apsivertimai buvo fiksuoti dar 8-ajame dešimtmetyje zondais Helios 1 ir Helios 2, o Parker Solar Probe jų užfiksavo tūkstančius – nuo kelių sekundžių iki kelių dešimčių minučių trukmės.

Iki šiol buvo diskutuojama, kaip tokios struktūros susidaro. 2022 metais Solar Orbiter patvirtino bent jų formą – S pavidalo, kaip ir prognozavo teorija, tačiau paties susidarymo mechanizmo tiesiogiai tuomet nustatyti nepavyko.

Kai aparatas buvo maždaug pusiaukelėje tarp Žemės ir Saulės, prietaisas Solar Wind Analyser paėmė plazmos mėginį labai didelio switchback viduje. Jame aptiktas deguonies ir anglies jonų mišinys, kurio krūvio būsena gali susidaryti tik karštose magnetinėse kilpose netoli žvaigždės paviršiaus.

Tyrėjų vertinimu, tai yra tiesioginis įrodymas mechanizmo, vadinamo mainų persijungimu. Saulės vainike yra atvirų sričių, kuriose magnetinio lauko linijos tęsiasi į kosmosą, ir uždarų kilpų, kurios grįžta atgal. Kai šios sritys susiduria, linijos nutrūksta ir persijungia iš naujo, o kilpoje buvusi plazma išmetama į išorę.

Kartu pažymima, kad konkuruojanti bangų ir turbulencijos teorija neatmesta. Pasak Stephanie Yardley iš Northumbria universiteto, jos pėdsakų duomenyse taip pat matyti, tačiau jau po to, kai switchback atsiskiria nuo Saulės. Tolimesnį tokios struktūros judėjimą lemia būtent bangos.

Norėdami susieti matavimą su konkrečia vieta Saulės diske, mokslininkai sujungė Solar Orbiter duomenis su Solar Dynamics Observatory vaizdais, pasitelkę naują plazmos šaltinio sekimo modelį. Tyrėjų teigimu, Saulės atmosfera dalelėms suteikia jų kilmę išduodantį cheminį parašą, todėl iki Žemės atskriejančią plazmą galima susieti su jos kilmės vieta Saulėje.