Решена давнишняя загадка солнечной короны

Одна из наиболее старых нераскрытых тайн в физике нашего дневного светила – почему внешняя атмосфера, или корона на миллионы градусов горячее, чем его поверхность.

Теперь ученые верят, что они определили основной источник горячего газа, которым подпитывается корона: струи плазмы, врывающиеся в область выше солнечной поверхности.

Открытие решает фундаментальный вопрос астрофизики: как энергия доставляется из внутренних областей Солнца, чтобы создавать его горячую атмосферу.

«Это было настоящей загадкой, как объяснить, почему солнечная атмосфера горячее, чем его поверхность, - сказал Скотт МакИнтош (Scott McIntosh), физик из Высокогорной обсерватории Национального центра атмосферных исследований в Боулдере (штат Колорадо). – Определив, что эти струи вносят тепло в атмосферу Солнца, мы сможем лучше понять солнечные явления и, возможно, улучшить наши знания о том, как Солнце влияет на верхние слои земной атмосферы».

В своем исследовании команда ученых сфокусировалась на струях плазмы, известных как спикулы (выбросы), которые являются фонтанами плазмы, направленными вверх от поверхности звезды во внешнюю атмосферу. В течение десятилетий ученые верили, что спикулы могли бы доставлять тепло в корону. Однако из наблюдений, выполненных в 1980-х, следовало, что спикулы плазмы не достигают температуры короны, и поэтому эта теория надолго вышла из моды.

«Нагревание спикул до миллионов градусов никогда прямо не наблюдалось, поэтому их роль в разогреве короны была отброшена как маловероятная», - сказал Барт де Понтье (Bart De Pontieu), возглавляющий исследования.

Однако в 2007 г. ученые идентифицировали новый класс спикул (Тип II), которые имели большую скорость, часто превышавшую 100 км/с, и меньшее время жизни, чем традиционные.

Быстрое исчезновение этих струй наводило на мысль, что плазма в них очень горяча, но прямые измерения отсутствовали. Исследователи использовали новые наблюдения, полученные с помощью недавно запущенной НАСА Обсерватории динамики Солнца и солнечного оптического телескопа на японском спутнике Hinode.

«Наши наблюдения впервые обнаружили, что имеется прямая связь между плазмой, которая нагревается до миллионов градусов, и спикулами, которые доставляют эту плазму в корону», - сказал МакИнтош.

В течение последних нескольких десятилетий ученые предлагали различные теоретические модели, но отсутствие детальных наблюдений значительно сдерживали прогресс. Теперь же станут более понятными процессы, происходящие в районе границы раздела между видимой поверхностью Солнца, или фотосферой и его короной.

Узкие струи вещества, называемые спикулами, вырываются вверх с поверхности Солнца на высокой скорости

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365