На Сонці відбуваються дивні процеси: нове відкриття спантеличило вчених

Зірка Сонце, яке зігріває нашу планету, є постійним джерелом загадок для вчених. Одна з них – чому одні ділянки світила є значно гарячішими за інші і що призводить до такого нагрівання.

Відео дня

Видання Science Alert розповіло, що вчені нарешті впритул наблизились до розгадки. Небачені раніше процеси у магнітному полі зірки зміг розгледіти космічний апарат Європейського космічного агентства Solar Orbiter, який наблизився до зірки на небачену раніше відстань. Щоби подивитись відео, догортайте новину до кінця.

Вченим було відомо, що поверхня Сонця має температуру близько 5500 градусів за Цельсієм, але при заглибленні в його атмосферу вона зростає до 2 млн градусів. Поверхнева температура є типовою для сонцеподібної зірки, а от те, що відбувається глибше, збивало дослідників з пантелику. Вони не могли з’ясувати, в чому полягає причина інверсії корональної температури.

Втім, панівним припущенням була теорія про постійне дрібномасштабне магнітне переєднання силових ліній магнітного поля Сонця. У великому масштабі це явище було зафіксоване і добре задокументоване.

Більшість зірок є вируючими турбулентними кулями розжареної плазми. Вони представляють собою велике скупчення заряджених часток, які добре вступають у взаємодію з електромагнітними силами. Через це такі об’єкти, як Сонце, буквально рясніють надзвичайно складними та безладними магнітними полями.

Дослідникам вдалось встановити, що за межами внутрішнього шару атмосфери Сонця, відомого як його фотосфера, ці силові лінії магнітного поля можуть заплутуватися, розтягуватися, ламатися, а потім знову з'єднуватися. Ціп процеси породжують величезні викиди енергії, через що і відбуваються сонячні спалахи, а корональна маса періодично викидається у відкритий космос.

Але підтвердити цю теорію не вдавалось. Сонце – занадто гарячий обєкт і наблизитись до нього на відстань, яка би дозволила спостерігати переєеднання силових ліній, було неможливо.

Але Solar Orbiter, запущений у лютому 2020 році все ж зміг впоратись із цією задачею. Він здійснив кілька підльотів до поверхні Сонця і під час першого ж з них зафіксував дещо раніше небачене. У процесі зближення 3 березня 2022 зонд отримав зображення з надвисокою роздільною здатністю в екстремальних ультрафіолетових довжинах хвиль. Воно продемонструвало, що магнітне переєднання відбувається в абсолютно крихітних, як для Сонця, масштабах – всього 390 кілометрів в поперечнику.

Solar Orbiter знайшов точку магнітного поля, де його сила падає до нуля – так звану нульову точку. Вона і є точкою магнітного переєднання. За нею він спостерігав впродовж години. Протягом цього часу температура нульової точки підтримувалась на рівні близько 10 мільйонів градусів за Цельсієм. Нульова точка також створювала безперервний потік плазми, який рухався зі швидкістю близько 80 кілометрів на секунду.

Це явище відоме, як "м'яке" повторне з'єднання, але нульова точка також демонструвала фазу різкішого повторного з'єднання. Це вибухове возз'єднання тривало лише близько чотирьох хвилин, але воно показало, що два види переєднання відбуваються одночасно і в менших масштабах, ніж вчені могли визначити раніше.

Ці два типи переєднання передають масу та енергію короні над ними. Таким чином вони забезпечують джерело тепла, яке може пояснити принаймні деякі з погано вивчених температурних інверсій. Також отримані дані можуть свідчити, що переєднання здатне відбуватись у ще менших масштабах.

Перше отримане вченими свідчення того, що на поверхні Сонця відбувається постійне дрібномасштабне магнітне переєднання, остаточно підтвердило давню гіпотезу. А також наблизило вчених до розгадки того, як саме нагрівається сонячна корона.