На Сонці сталося щось дивне: зірка викинула рекордну кількість рідкісної версії гелію

Космічний апарат Solar Orbiter зафіксував найвищу концентрацію рідкісного ізотопу гелію під назвою гелій-3, який був викинутий у потоках плазми з Сонця. Що дивно, цей легкий, невловимий ізотоп гелію зазвичай не зустрічається в таких великих кількостях.

Дослідження опубліковано в журналі Astrophysical Journal, пише Space.

Рідкісний ізотоп геліюпід назвою гелій-3 містить у ядрі атома на один нейтрон менше, ніж більш поширений ізотоп гелій-4. У Сонячній системі гелій-3 являє собою рідкісне явище і зустрічається у співвідношенні приблизно один іон гелію-3 на 2500 іонів гелію-4. Але струмені плазми, викинуті з Сонця, імовірно прискорюють гелій-3, і він набуває більшої енергії через його унікальне відношення заряду до маси, кажуть автори дослідження.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Механізм, що лежить в основі цього прискорення, залишається невідомим, але він зазвичай може збільшувати поширеність гелію-3 в 10 000 разів порівняно з його звичайною концентрацією в атмосфері Сонця, кажуть учені.

На Землі гелій-3 високо цінується за його потенційне використання в ядерному синтезі, дослідженнях чистої енергії, кріогеніці та квантових обчисленнях. Але на Місяці його набагато більше, тому що, на відміну від Землі, на Місяці немає магнітного поля, яке відхиляло б частинки від Сонця, включно з гелієм-3.

Космічний апарат Solar Orbiter, покликаний розкрити внутрішні механізми Сонця, зафіксував неймовірне збільшення концентрації гелію-3 в потоках плазми нашої зірки в 200 000 разів порівняно з його звичайною концентрацією. Вчені кажуть, що цей ізотоп гелію був прискорений до набагато вищих швидкостей, ніж зазвичай спостерігається у важчих хімічних елементів.

За допомогою космічного апарату Solar Dynamics Observatory вчені виявили джерело викидів гелію-3 за допомогою приладів, які спостерігали цю подію. Використовуючи зображення з високою роздільною здатністю, науковці з'ясували, що джерелом викиду гелію-3 є невеликий сонячний струмінь плазма, що вирвався з корональної діри. Це ділянка, де магнітне поле Сонця відкривається в космос.

Вчених здивувало те, що цей невеликий струмінь вирвався з області Сонця зі слабким магнітним полем. Це риса, більш поширена в спокійних областях Сонця, ніж в активних областях, пов'язаних з викидами високоенергетичних частинок.

Хоча точний механізм викиду гелію-3 залишається загадкою, відкриття підтверджує теорії про те, що ці рідкісні ізотопи гелію набувають більшої енергії в областях зі слабо намагніченою плазмою, де турбулентність мінімальна. Вчені вважають, що вважають, що в цих більш спокійних областях Сонця мінімальна турбулентність може створювати потрібні умови для підвищення рівня енергії гелію-3 унікальним чином.

Вчені також виявили дивну картину посилення іонів, коли іонізація або збудження атома хімічного елемента або молекули збільшується за рахунок присутності іншого елемента. Зазвичай можна було б очікувати, що струмінь викине більшу кількість важчих елементів, таких як залізо, особливо в областях з високою іонізацією або збудженням. Але замість цього струмінь викинув більше вуглецю, азоту, кремнію і сірки разом із гелієм, що вказує на несподіваний процес або взаємодію.

Вчені спостерігали тільки 19 подібних подій за останні 25 років, що підкреслює рідкість і загадкову природу цього явища.

Як уже писав Фокус, колись Земля мала не блакитний, а зелений колір. Коли астронавти дивляться на нашу планету з космосу, вони бачать блакитну кулю. Блакитний відтінок показує колір океанів і неба нашої планети, але так було не завжди. 2,5 — 4 млрд років тому Земля мала зелений колір і це пов'язано з кольором її океанів.

Також Фокус писав про те, що фізики виявили потенційний механізм, який призведе до знищення нашого Всесвіту.