Беспрецедентные снимки пролили свет на одну из величайших загадок Солнца

Беспрецедентные снимки могут пролить свет на одну из величайших загадок Солнца. Снимки нашей звезды с самым высоким в истории разрешением могут помочь понять, почему температура ее короны на миллионы градусов выше, чем температура поверхности.

© NASA/ ZUMAPRESS.com/ Global Look Press

На солнце были обнаружены золотистые полосы и вихревые потоки на самых детальных из когда-либо сделанных снимков турбулентной поверхности нашей родной звезды, пишет The Guardian.

Астрономы наблюдали за Солнцем с помощью солнечного телескопа имени Дэниела Иноуэ на Гавайях — самого мощного в мире солнечного телескопа — и обнаружили новые объекты размером менее 20 км в магнитно-активной области с солнечным пятном.

Эти беспрецедентные, как выражается The Guardian, снимки демонстрируют процессы на поверхности Солнца, которые, вероятно, помогут разгадать загадку, над которой ученые бьются уже несколько десятилетий: почему температура короны, внешней атмосферы Солнца, на миллионы градусов выше, чем температура его поверхности.

«Это снимки поверхности Солнца с самым высоким пространственным разрешением из когда-либо полученных», — говорит доктор Фридрих Вёгер, старший научный сотрудник Национальной солнечной обсерватории США, которая управляет телескопом, расположенным недалеко от вершины вулкана Халеакала на острове Мауи.

Предыдущие наблюдения с помощью этого телескопа показали, что поверхность Солнца представляет собой мозаику из гранул размером с Францию, пишет The Guardian. На тех снимках можно было различить объекты размером до 30 км, но последние снимки сделаны на пределе возможностей телескопа.

«Моей первой реакцией было: «Ничего себе, как мы можем видеть такие крошечные, мелкомасштабные структуры на солнце? — сказал астроном доктор Давид Куридзе. – ничего подобного мы раньше не наблюдали при наблюдениях за Солнцем».

На последних снимках небольшие структуры, похожие на водовороты, на поверхности Солнца были идентифицированы как проявления того, что учёные называют неустойчивостью Кельвина — Гельмгольца (НКГ). Она возникает, когда быстро движущаяся плазма сталкивается с медленно движущейся жидкостью, создавая сдвиг на границе раздела. Это приводит к возникновению небольших возмущений в солнечной плазме, которые разрастаются в спиралевидные вихри, напоминающие буруны на море.

Учёные наблюдали НКГ в озёрах и океанах, в облаках на Земле и даже в атмосферах Юпитера и Сатурна, но никогда не подтверждали их существование на солнце. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Вспышки на солнце — от солнечных протуберанцев и джетов до корональных выбросов массы — вызваны экстремальными колебаниями магнитных полей звезды, отмечает The Guardian. Эти вспышки могут приводить к масштабным сбоям в работе на Земле, выводя из строя электросети, спутники, системы GPS-позиционирования и глобальной связи.

Магнитные поля возникают из-за движения горячей заряженной плазмы на солнце, но их природа до конца не изучена. Астрономы знают, что силовые линии магнитного поля могут переплетаться друг с другом, как пряди волос, создавая напряжение, которое внезапно высвобождается, когда эти переплетения разрываются.  Менее понятно, что запускает этот процесс.  Теперь считается, что ключевую роль в этом играют вихревые потоки, которые объясняют, почему силовые линии магнитного поля переплетаются и, возможно, почему солнечная корона нагревается до нескольких миллионов градусов, в то время как температура на поверхности Солнца составляет всего 6000 °C. 

«Это может стать разгадкой величайшей тайны в физике и астрофизике Солнца за последние полвека, — говорит Куридзе.  — Когда в системе возникает такая нестабильность, энергия легко распространяется на более мелкие масштабы.  И в какой-то момент она просто рассеивается в виде тепла.  Это может быть причиной возникновения горячих корон — горячих внешних слоёв атмосферы Солнца и подобных ему звёзд».

Источник