Астрономы нашли ключ к многолетней загадке нагрева короны

14 февраль, 2014 - 18:35Леонид Бараш

Доктора Майкл Хан (Michael Hahn) и Даниэль Вольф Савин (Daniel Wolf Savin), ученые из астрофизической лаборатории Колумбийского университета в Нью-Йорке, обнаружили доказательства того, что магнитные волны в полярной корональной дыре содержат достаточно энергии, чтобы нагреть корону. Более того, они также оставляют большую часть своей энергии на достаточно низких высотах, чтобы тепло распространялось по короне. Наблюдения помогают ответить на 70-летнюю загадку физики Солнца о необъяснимой крайне высокой температуре солнечной короны, известной как проблема коронального нагрева.

Хан и Савин проанализировали данные от Extreme Ultraviolet Imaging Spectrometer, установленного на борту японского спутника Hinode. Они использовали наблюдения полярной корональной дыры – области Солнца, где силовые линии магнитного поля простираются от поверхности Солнца далеко в межпланетное пространство.

Чтобы понять проблему нагрева короны, представьте пламя, выходящее из кубика льда. Аналогичный эффект происходит на поверхности Солнца. Ядерный синтез в центре Солнца нагревает солнечное ядро до 15 миллионов градусов. К тому времени, когда тепло из ядра доходит до поверхности Солнца, газ охлаждают до относительно прохладных 6000 градусов. Но температура газа в короне над солнечной поверхностью взлетает обратно до более одного миллиона градусов. Что вызывает этот неожиданный скачок температуры, является загадкой для ученых с 1939 г.

Для объяснения этой тайны существуют две основные теории. Одна приписывает нагревание петлям магнитного поля, которые тянутся по всей поверхности Солнца и могут захватывать и высвобождать энергию. Другая приписывает нагрев волнам, исходящим из нижних слоев солнечной поверхности, которые несут магнитную энергию и оставляют ее в короне. Наблюдения показывают, что оба этих процесса постоянно происходят на Солнце. Но вплоть до недавнего времени ученые не смогли определить, доставляет ли один из этих механизмов энергию, достаточную для нагрева короны до таких высоких температур.

Последние наблюдения Хана и Савина показывают, что ответом являются магнитные волны. Они порождают дополнительные вопросы: главный из них – что вызывает затухание волн. Хан и Савин планируют новые наблюдения, чтобы попытаться решить эту проблему.

Астрономы нашли ключ к многолетней загадке нагрева короны

Корональные дыры являются темными областями внешней атмосферы Солнца с низкой плотностью, короны. Они содержат мало солнечного вещества, имеют более низкие температуры, и поэтому при наблюдении выглядят намного темнее, чем их окружение