Солнечный южный полюс стал видимым!

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Солнце — самая близкая к нам и самая изученная звезда. А между тем мы многого не знаем, например, как выглядят полюса Солнца. Не знаем потому, что Земля и почти все космические аппараты вращаются вокруг Солнца в экваториальной плоскости. Поэтому любое изображение Солнца сделано именно с этого ракурса.

Солнце играет ключевую роль в земной жизни. Наша звезда производит примерно 3,8·10²⁶ ватт энергии каждую секунду. До Земли доходит всего около одной двухмиллиардной части этой энергии. Но и ее достаточно, чтобы поддерживать жизнь на Земле. Вот почему нам важно понимать, как Солнце работает, и предсказывать его поведение.

И здесь очень важны полюса Солнца. Они отвечают за формирование магнитных полей и потоков солнечной плазмы. До сих пор астрофизики занимаются моделированием роли полюсов в солнечных процессах, потому что у них не было возможности увидеть солнечные полюса.

Чтобы изменить ситуацию, Европейское космическое агентство ЕКА в феврале 2020 года отправило к Солнцу солнечный зонд Solar Orbiter. К началу 2021 года он приблизился к звезде и стал плавно переходить на эллиптические орбиты, все более и более наклоненные к полюсу.

16 марта 2025 года Solar Orbiter впервые вышел на такую траекторию наклона, которая позволила ему впервые увидеть южный полюс Солнца. А 23 марта солнечный орбитальный аппарат достиг максимального угла наблюдения в 17°. Первые снимки и данные этой наблюдательной кампании, полученные с помощью спектрографов и сканеров, уже опубликованы ЕКА.

И вот первое открытие — магнитное поле Солнца на южном полюсе в настоящее время пребывает в хаосе. Если силовые линии магнитного поля Земли упорядочены и проходят от одного полюса к другому с одинаковой полярностью, на южном полюсе Солнца ничего такого нет. Приборы показали, что там магнитные поля обоих полюсов беспорядочно перемешаны.

Это связано с сиюминутной фазой солнечного цикла. Сейчас Солнце находится на максимуме активности в своем очередном 11-летнем цикле. В течение такого цикла полосы самой сильной полярности и интенсивности магнитного поля, простирающиеся вокруг Солнца, постепенно перемещаются от солнечного экватора к полюсам. Когда солнечный максимум достигнут, магнитное поле ослабевает, и на полюсах происходят первые локальные изменения полярности, пока затем всё магнитное поле не «перевернется» и не восстановится заново. Смена полярности на Солнце происходит в каждом 11-летнем цикле.

Солнечное магнитное поле в настоящее время находится в фазе слабости и хаоса, типичной для солнечного максимума. В течение следующих нескольких месяцев астрономы будут наблюдать, как солнечное магнитное поле будет восстанавливаться. Затем, через пять-шесть лет, когда Солнце окажется в минимуме активности, оно достигнет своей наибольшей силы.

С помощью спектрографа SPICE, который измеряет спектральные линии химических элементов (водород, углерод, кислород, неон и магний) на Солнце, удалось визуализировать, как сгустки солнечной плазмы движутся вблизи полюса. Такие данные среди прочего приподнимут завесу тайны над тем, где и как образуется солнечный ветер (European Space Agency).

Солнечный орбитальный аппарат будет оставаться на наклонной орбите до 2026 года. Затем он еще раз обогнет Венеру и увеличит угол наклона своей орбиты до 24°.

А с 10 июня 2029 года космический корабль должен достичь максимальной высоты в 33° над эклиптикой. И все это время он будет присылать данные на Землю. Ученые из Университета Париж-Сакле полагают, что это произведет революцию в физике Солнца.