Исследование, проведенное в Университете Сент-Эндрюс в Шотландии, показало, что положительно заряженные ионы в солнечном plasma во время вспышек могут нагреваться до температуры свыше 60 миллионов градусов Цельсия. Это значение более чем в шесть раз превышает ранее принятые расчетные температуры, что кардинально меняет понимание фундаментальных процессов на Солнце.
Главный научный прорыв заключается в опровержении исторического предположения в гелиофизике, согласно которому ионы и электроны в ходе вспышки должны иметь одинаковую температуру. Новые данные доказывают обратное: ионы нагреваются значительно сильнее, чем электроны. Ведущий исследователь Александр Рассел, старший преподаватель теории Солнца, и его команда установили, что ионы получают в 6,5 раз больше тепла, чем электроны.
Эта существенная разница в температурах между ионами и электронами не является кратковременным явлением. Она может сохраняться в ключевых областях солнечной вспышки на протяжении десятков минут, что указывает на устойчивый и мощный механизм неравномерного нагрева плазмы.
Данное открытие позволило разрешить астрофизическую загадку, которая оставалась нерешенной на протяжении почти 50 лет. Ученых долгое время озадачивала ширина определенных спектральных линий — своеобразных «отпечатков» света, излучаемого во время вспышек. Эти линии всегда были шире, чем могли объяснить стандартные температурные модели.
Теперь получено исчерпывающее объяснение. Расчетные температуры ионов, превышающие 60 миллионов градусов, в точности соответствуют наблюдаемой ширине спектральных линий. Таким образом, то, что десятилетиями считалось аномалией, оказалось прямым следствием сверхгорячих ионов.
Научная основа открытия лежит в применении современных данных о процессе, известном как магнитное пересоединение. Это взрывное явление, при котором энергия магнитного поля преобразуется в тепловую и кинетическую энергию. Принцип, согласно которому магнитное пересоединение нагревает ионы в 6,5 раз сильнее электронов, был подтвержден в околоземном пространстве и солнечном ветре, но ранее не применялся для анализа солнечных вспышек.
Сами по себе солнечные вспышки являются мощными выбросами энергии, возникающими из-за нестабильности магнитного поля Солнца. Они представляют собой регулярное явление солнечной активности, а сильные вспышки способны вызывать значительные сбои в работе технологий на Земле, в первую очередь нарушая радиосвязь.
Результаты этого исследования были опубликованы в 2025 году в журнале The Astrophysical Journal Letters. Статья под названием "Solar Flare Ion Temperatures" написана коллективом авторов: Russell, A. J. B., Polito, V., Testa, P., De Pontieu, B., & Belov, S. A. Публикация вышла в томе 990, выпуск 2.
Изображение носит иллюстративный характер
Главный научный прорыв заключается в опровержении исторического предположения в гелиофизике, согласно которому ионы и электроны в ходе вспышки должны иметь одинаковую температуру. Новые данные доказывают обратное: ионы нагреваются значительно сильнее, чем электроны. Ведущий исследователь Александр Рассел, старший преподаватель теории Солнца, и его команда установили, что ионы получают в 6,5 раз больше тепла, чем электроны.
Эта существенная разница в температурах между ионами и электронами не является кратковременным явлением. Она может сохраняться в ключевых областях солнечной вспышки на протяжении десятков минут, что указывает на устойчивый и мощный механизм неравномерного нагрева плазмы.
Данное открытие позволило разрешить астрофизическую загадку, которая оставалась нерешенной на протяжении почти 50 лет. Ученых долгое время озадачивала ширина определенных спектральных линий — своеобразных «отпечатков» света, излучаемого во время вспышек. Эти линии всегда были шире, чем могли объяснить стандартные температурные модели.
Теперь получено исчерпывающее объяснение. Расчетные температуры ионов, превышающие 60 миллионов градусов, в точности соответствуют наблюдаемой ширине спектральных линий. Таким образом, то, что десятилетиями считалось аномалией, оказалось прямым следствием сверхгорячих ионов.
Научная основа открытия лежит в применении современных данных о процессе, известном как магнитное пересоединение. Это взрывное явление, при котором энергия магнитного поля преобразуется в тепловую и кинетическую энергию. Принцип, согласно которому магнитное пересоединение нагревает ионы в 6,5 раз сильнее электронов, был подтвержден в околоземном пространстве и солнечном ветре, но ранее не применялся для анализа солнечных вспышек.
Сами по себе солнечные вспышки являются мощными выбросами энергии, возникающими из-за нестабильности магнитного поля Солнца. Они представляют собой регулярное явление солнечной активности, а сильные вспышки способны вызывать значительные сбои в работе технологий на Земле, в первую очередь нарушая радиосвязь.
Результаты этого исследования были опубликованы в 2025 году в журнале The Astrophysical Journal Letters. Статья под названием "Solar Flare Ion Temperatures" написана коллективом авторов: Russell, A. J. B., Polito, V., Testa, P., De Pontieu, B., & Belov, S. A. Публикация вышла в томе 990, выпуск 2.
