|
Солнечная корона необычайно горячая
|
|
|
|
Погрузившись в солнечную корону, зонд Parker Solar Probe НАСА исключил S-образные изгибы магнитного поля Солнца как причину высоких температур короны, согласно исследованию Мичиганского университета, опубликованному в Astrophysical Journal Letters.
|
|
|
|
Атмосфера, напоминающая солнечную корону, может быть в 200 раз горячее, чем поверхность Солнца, несмотря на то, что она находится дальше от основного источника тепла в ядре Солнца. То, как тепло короны, казалось бы, противоречит законам физики, десятилетиями ставило ученых в тупик, однако оно позволяет горячему солнечному бульону из заряженных частиц, или плазме, двигаться достаточно быстро, чтобы избежать гравитационного притяжения Солнца и поглотить нашу солнечную систему в виде солнечного ветра.
|
|
|
|
Чтобы разгадать эту тайну, НАСА построило солнечный зонд Parker, который должен погрузиться в корону и найти источник ее тепла. Космический аппарат оснащен набором приборов, разработанных Джастином Каспером, профессором климатических и космических наук и инженерии Калифорнийского университета, для непосредственного измерения плотности, температуры и потока плазмы короны.
|
|
|
|
Когда зонд впервые приблизился к Солнцу, он обнаружил сотни S-образных изгибов в магнитном поле Солнца, названных обратными колебаниями в связи с тем, что они на короткое время меняют направление магнитного поля на противоположное, а также тысячи более мелких изгибов. Некоторым ученым они показались многообещающими источниками тепла для короны и солнечного ветра. Их сильный S-образный изгиб накапливал много магнитной энергии, которая, вероятно, высвобождалась в окружающую плазму, когда они перемещались в пространстве и в конечном итоге выпрямлялись.
|
|
|
"Эта энергия должна куда-то уходить, и она может способствовать нагреву короны и ускорению солнечного ветра", - сказал Моджтаба Ахаван-Тафти, младший научный сотрудник отдела климатических и космических наук и инженерии Калифорнийского университета и автор исследования.
|
|
|
|
Но чтобы нагреть корону, через нее должны проходить обратные потоки, поэтому изучение того, где образуются обратные потоки, имеет решающее значение для понимания их влияния на температуру короны. Изучив данные первых 14 витков солнечного зонда Parker Solar Probe вокруг Солнца, исследовательская группа обнаружила, что, хотя S-образные изгибы характерны для солнечного ветра вблизи Солнца, внутри короны они отсутствуют.
|
|
|
|
Ученые до сих пор не могут прийти к единому мнению о том, что вызывает обратные колебания. Некоторые считают, что магнитное поле искривляется турбулентностью солнечного ветра за пределами короны. Другие считают, что обратные колебания начинаются на поверхности Солнца, когда линии магнитного поля и петли взрывчатым образом сталкиваются и объединяются в изогнутые формы.
|
|
|
|
Результаты исследования исключают последнюю гипотезу. Если обратные колебания были вызваны столкновением магнитных полей на поверхности Солнца, то внутри короны они должны быть еще более распространены. Однако Ахаван-Тафти считает, что магнитные столкновения все еще могут играть некоторую косвенную роль в возникновении обратных колебаний и нагреве короны.
|
|
|
|
"Наша теория могла бы заполнить пробел между двумя точками зрения на S-образные механизмы генерации обратных импульсов", - сказал Ахаван-Тафти. "Хотя они должны образовываться вне короны, внутри короны может быть механизм, который запускает обратные импульсы в солнечном ветре".
|
|
|
|
Когда магнитные поля сталкиваются на поверхности Солнца, они вибрируют, как гитарные струны, и посылают волны вдоль магнитных полей в космос. В то же время энергия столкновений создает очень быстрые потоки плазмы в солнечном ветре.
|
|
|
|
Ахаван-Тафти считает, что быстрая плазма искажает магнитные волны, превращая их в обратные волны солнечного ветра. Если некоторые из этих волн рассеиваются в атмосфере Солнца, прежде чем превратиться в обратные волны, они также могут играть определенную роль в нагреве короны.
|
|
|
|
"Механизмы, которые вызывают образование обратных потоков, и сами обратные потоки могут нагревать как корону, так и солнечный ветер", - сказал он.
|
|
|
|
Однако в настоящее время недостаточно данных, чтобы говорить в пользу того, что причиной обратных колебаний являются триггеры на поверхности Солнца, а не турбулентность солнечного ветра.
|
|
|
|
"Предстоящие полеты Parker Solar Probe к Солнцу, которые начнутся 24 декабря 2024 года, позволят собрать больше данных еще ближе к Солнцу. Мы будем использовать эти данные для дальнейшей проверки нашей гипотезы", - сказал Ахаван-Тафти.
|
|
|
|
Источник
|
