На Солнце происходят странные процессы: новое открытие озадачило ученых

Звезда Солнце, согревающая нашу планету, является постоянным источником загадок для ученых. Одна из них – почему одни участки светила значительно горячее других и что приводит к такому нагреву.

Видео дня

Издание Science Alert рассказало, что ученые наконец вплотную приблизились к разгадке. Невиданные ранее процессы в магнитном поле звезды смог разглядеть космический аппарат Европейского космического агентства Solar Orbiter, приблизившийся к звезде на невиданное расстояние. Чтобы посмотреть видео, долистайте новость до конца.

Ученым было известно, что поверхность Солнца имеет температуру около 5500 градусов Цельсия, но при углублении в его атмосферу она возрастает до 2 млн градусов. Поверхностная температура типична для солнцевидной звезды, а вот то, что происходит глубже, сбивало исследователей с толку. Они не могли установить, в чем состоит причина инверсии корональной температуры.

Впрочем, господствующим предположением была теория о постоянном мелкомасштабном магнитном пересоединении силовых линий магнитного поля Солнца. В большом масштабе это явление было зафиксировано и хорошо документировано.

Большинство звезд являются бурлящими турбулентными шарами раскаленной плазмы. Они представляют собой большое скопление заряженных частиц, хорошо вступающих во взаимодействие с электромагнитными силами. Поэтому такие объекты, как Солнце, буквально пестрят чрезвычайно сложными и беспорядочными магнитными полями.

Исследователям удалось установить, что вне внутреннего слоя атмосферы Солнца, известного как его фотосфера, эти силовые линии магнитного поля могут запутываться, растягиваться, ломаться, а затем снова соединяться. Эти процессы порождают огромные выбросы энергии, из-за чего и происходят солнечные вспышки, а корональная масса периодически выбрасывается в открытый космос.

Но подтвердить эту теорию не удавалось. Солнце – слишком горячий объект и приблизиться к нему на расстояние, которое позволило бы наблюдать пересоединение силовых линий, было невозможно.

Но Solar Orbiter, запущенный в феврале 2020 года, все же смог справиться с этой задачей. Он совершил несколько подлетов к Солнцу и во время первого же из них зафиксировал кое-что ранее невиданное. В процессе сближения 3 марта 2022 года зонд получил изображение со сверхвысоким разрешением в экстремальных ультрафиолетовых длинах волн. Оно продемонстрировало, что магнитное пересоединение происходит в совершенно крошечных, как для Солнца, масштабах – всего 390 километров в поперечнике.

Solar Orbiter нашел точку магнитного поля, где его сила падает до нуля – так называемую нулевую точку. Она и есть точкой магнитного пересоединения. За ней он наблюдал час. За это время температура нулевой точки поддерживалась на уровне около 10 миллионов градусов по Цельсию. Нулевая точка также создавала непрерывный поток плазмы, двигавшийся со скоростью около 80 километров в секунду.

Это явление известно как "мягкое" повторное соединение, но нулевая точка также демонстрировала фазу более резкого повторного соединения. Это взрывное воссоединение длилось всего около четырех минут, но оно показало, что два вида пересоединения происходят одновременно и в меньших масштабах, чем ученые могли определить раньше.

Эти два типа переключения передают массу и энергию короне над ними. Таким образом, они обеспечивают источник тепла, который может объяснить по крайней мере некоторые из плохо изученных температурных инверсий. Также полученные данные могут свидетельствовать, что пересоединение может происходить в еще меньших масштабах.

Первое полученное учеными свидетельство того, что на Солнце происходит постоянное мелкомасштабное магнитное пересоединение, окончательно подтвердило давнюю гипотезу. А также приблизили ученых к разгадке того, как именно нагревается солнечная корона.