Космические аппараты Parker Solar Probe и Solar Orbiter летают близко к Солнцу и измеряют солнечный ветер — поток заряженных частиц, который постоянно дует от нашей звезды. В этом ветре встречаются резкие изломы магнитного поля, похожие на букву Z. Сначала казалось, что такие изломы есть только там, где ветер быстрый, а в медленной зоне они исчезают. Новое исследование показало: изломы никуда не пропадали, просто их не замечали из-за способа обработки данных.
Раньше учёные проверяли изломы, сравнивая магнитное поле с коротким средним за несколько минут. Но сами изломы — это большие колебания, которые сбивают это среднее, и из-за этого изломы как бы «съедали» сами себя в расчётах. К тому же смотрели на мгновенную скорость ветра: если рядом с изломом она временно подскакивала, всю точку относили к быстрому ветру, хотя на самом деле ветер в среднем был медленным. Когда авторы пересчитали данные с более длинным средним (несколько часов) и сравнили поле с направлением спирали Паркера (устойчивой траектории солнечного ветра), изломы нашлись и в медленной зоне.
Результат меняет картину происхождения изломов. Раньше считалось, что они рождаются только в быстром ветре, а в медленном их нет. Теперь видно, что изломы, скорее всего, возникают в спокойной короне Солнца и усиливаются, когда ветер расширяется в медленной фазе. А уже потом, в быстром ветре, их крупные версии продолжают расти, а мелкие разрушаются турбулентностью. Так что изломы — это общий почерк солнечного ветра, а не примета только быстрых потоков.
как её написали авторы, на английском arXiv:2602.03724
We analyze \emph{Parker Solar Probe} and \emph{Solar Orbiter} measurements of magnetic-field reversals (``switchbacks'') across the Alfv\'en surface ($$M_a\simeq 1$$), where $$M_a$$ is the Alfv\'en Mach number. The reported ``sub-Alfv\'enic switchback dropout'' follows from two diagnostic biases: conditioning on an instantaneous $$M_a$$, which is transiently elevated above unity by radial-velocity enhancements during large-amplitude Alfv\'enic rotations, and short-window local-mean backgrounds that partially track these rotations and suppress deflection angles. Treating $$M_a$$ as a bulk-stream property via rolling medians and referencing deflections to event-independent backgrounds -- a Parker-spiral direction or a sufficiently long rolling median -- recovers sub-Alfv\'enic switchbacks systematically. The mean deflection $$\langle \theta \rangle$$ separates into two regimes with $$M_a$$. For $$M_a \lesssim 1$$, $$\langle \theta \rangle$$ rises rapidly with weak dependence on the background window, consistent with expansion-driven amplification of Alfv\'enic fluctuations. For $$M_a \gtrsim 1$$, the evolution becomes scale dependent: large-scale $$\langle \theta \rangle$$ continues to grow with $$M_a$$ at reduced rate, while small-scale growth saturates, consistent with turbulent decay and dissipation. Collectively, these results indicate that switchbacks need not originate only in the super-Alfv\'enic solar wind. Instead, they are consistent with a formation pathway in which coronal fluctuations are amplified by large-scale expansion through the sub-Alfv\'enic regime, with subsequent propagation into the super-Alfv\'enic wind where turbulent decay modifies their scale-dependent properties.
Солнечный ветер дует со скоростью от 300 до 800 километров в секунду, но даже в самой быстрой части он в тысячи раз разреженнее воздуха в комнате.