Соотношение температур в солнечном ветре меняется вместе с солнечным циклом

Учёные взяли почти тридцатилетний ряд измерений аппарата Wind и разложили его по двум признакам: скорости потока и фазе солнечного цикла. Затем они сопоставили разницу температур с «возрастом столкновений» — оценкой того, насколько сильно частицы успели повлиять друг на друга по дороге от Солнца. Если столкновений много, протоны и ядра гелия должны постепенно сближаться по температуре; если мало, следы первоначального нагрева сохраняются дольше.

Для медленного ветра такой подход дал ожидаемую картину: частые столкновения сглаживают различия. Но в быстром ветре слабое столкновительное воздействие сочетается с нагревом, близким к пропорциональному массе частиц: более тяжёлые ядра гелия получают заметно больше энергии. Особенно важно, что эта картина менялась не случайным образом, а вместе с солнечным циклом.

Авторы связывают это с изменением источников солнечного ветра. В годы минимума активнее проявляются быстрые потоки из полярных корональных дыр — областей внешней атмосферы Солнца с открытыми магнитными линиями. В годы максимума возрастает роль плотного медленного ветра. Поток со средней скоростью между двумя режимами ведёт себя как переходный, поэтому наблюдения показывают: одних столкновений уже в районе орбиты Земли недостаточно, чтобы объяснить температуру частиц; важна и история их происхождения на Солнце.