Ученые почти разгадали тайну солнечной короны

Самый верхний слой атмосферы нашей звезды является одновременно и самым горячим — гораздо горячее, чем сама солнечная поверхность. Учёные давно не могут понять почему.

В то время как солнечный зонд «Паркер» (самый быстрый из когда-либо созданных рукотворных объектов) — курсирует вокруг Солнца на гигантских скоростях, собирая бесценные данные о нашей звезде, он также заметил кое-что необычное. 

Зонд отправили к нашему светилу ещё в 2018 году, с тех пор он несколько раз побил собственные скоростные рекорды и немного приблизился к разгадке тайны солнечной короны – верхнего слоя атмосферы звезды, который в 200 раз горячее её поверхности (что нарушает некоторые законы физики). Невооружённым глазом этот плазменный слой мы можем увидеть только во время солнечных затмений — в остальное время его свет притупляется из-за яркого излучения фотосферы, нижнего слоя солнечной атмосферы, т. е. поверхности Солнца.

Так, уже первые приближения «Паркера» к Солнцу выявили резкие и короткие изменения в направлениях магнитных полей, исходящих от звезды. Учёные назвали эти S-образные изменения «переключателями» и решили, что именно они могут быть причиной, почему солнечная корона такая горячая – ведь эти изгибы словно бы запирают в себе большое количество магнитной энергии, высвобождая её в плазму во время перемещений и «расправлений».

«Эта энергия должна куда-то деваться, и она может способствовать нагреву короны и ускорению солнечного ветра», — пояснил один из соавторов исследования на эту тему Моджтаба Ахаван-Тафти, из Мичиганского университета.

Parker Solar ProbeФото: NASA’s Marshall Space Flight Center

Однако учёных ждало разочарование. Изучив первые 14 оборотов «Паркера» вокруг Солнца, они пришли к выводу, что эти  «переключатели» встречаются только внутри солнечного ветра рядом со звездой, а внутри самой солнечной короны отсутствуют. А если их нет внутри короны, значит они берут своё начало не на поверхности Солнца и вряд ли могут быть ответственны за такой значительный нагрев верхнего слоя его атмосферы. Получается, исследование помогло исключить как минимум одну из основных гипотез о происхождении этих «переключателей» и приблизиться к разгадке тайны солнечной короны.

Может быть дело всё-таки в «переключателях»?

Исследователь Ахаван-Тафти всё ещё настаивает, что эти изгибы магнитных полей могут играть косвенную роль в нагревании короны из-за столкновений магнитных полей на самой поверхности Солнца. 

«Хотя они [переключатели] должны формироваться вне короны, внутри короны может быть триггерный механизм, который заставляет обратные переключения формироваться в солнечном ветре», – предполагает учёный.

Столкновение магнитных полей с солнечной поверхностью может создавать вибрации через весь космос, ускоряя потоки плазмы в солнечном ветре и создавая эти загогулины из-за искажения магнитных полей. Как результат, есть вероятность, что некоторые из этих волн могут рассеивать получившуюся энергию внутри солнечной атмосферы, до того как стать «переключателями» в солнечных ветрах, способствуя её нагреву. 

Получается, что «механизмы, вызывающие образование переключателей, и сами переключатели могут нагревать как корону, так и солнечный ветер», считает учёный.

Как будет выглядеть Солнце после смерти?

Доказать эту гипотезу пока не представляется возможным – для этого нужно исследовать возможные триггеры этих S-образных переходов именно на самой поверхности Солнца. К декабрю 2024 года Паркер должен подобраться к нашей звезде на рекордно близкое расстояние в 6,2 миллиона километров. Возможно, после этого мы узнаем ещё немного больше о механизмах образования этих загадочных изгибов. 

Кстати, в эти дни земляне столкнулись с очень бурной солнечной активностью – солнечными вспышками, «каннибальными» выбросами массы с короны и магнитными бурями. Для метеочувствительных людей это не самый приятный период, а вот для фанатов северных сияний и звездопадов август время просто удивительное. 

Источник