Ускользающие волны раскрыли тайну солнечной короны

Десятилетиями физики не могли объяснить фундаментальный парадокс Солнца: его внешняя атмосфера, или корона, раскалена до миллионов градусов, в то время как видимая поверхность, фотосфера, имеет температуру всего около 5500 градусов по Цельсию. Эта загадка неразрывно связана с происхождением солнечного ветра — потока заряженных частиц, который истекает от звезды со скоростью более 1,6 миллиона километров в час.
Ускользающие волны раскрыли тайну солнечной короны
Изображение носит иллюстративный характер

Ключевой прорыв в решении этой проблемы был опубликован 24 октября в журнале Nature Astronomy. Используя телескоп нового поколения, ученые впервые смогли напрямую наблюдать неуловимые магнитные волны, которые оказались главным кандидатом на роль механизма нагрева короны. Эти структуры, известные как волны Альфвена, переносят энергию от турбулентной поверхности Солнца вверх, в его разреженную атмосферу.

Наблюдения показали, что волны Альфвена присутствуют в атмосфере Солнца постоянно и несут в себе колоссальное количество энергии. Согласно анализу, возглавляемому Ричардом Мортоном, профессором физики Солнца в Нортумбрийском университете, эти волны могут обеспечивать «по меньшей мере половину энергии, необходимой для нагрева короны».

Открытие стало возможным благодаря самому большому в мире наземному солнечному телескопу — 4-метровому телескопу Дэниела К. Иноуэ (DKIST), который управляется Национальным научным фондом США и расположен на Гавайях. Его беспрецедентное разрешение позволило получить более четкие измерения с меньшим уровнем шума, чем у любого предыдущего инструмента.

Для обнаружения волн ученые использовали прибор Cryogenic Near Infrared Spectropolarimeter (Cryo-NIRSP). Он позволил составить карту движений в корональной плазме — перегретом газе Солнца. Фирменным признаком волн Альфвена является «возвратно-поступательное скручивание магнитного поля». Это скручивание регистрируется с помощью эффекта Доплера.

Визуально на приборах это проявилось как «чередующийся узор красных и синих доплеровских сдвигов по разные стороны магнитных полей». Постоянное присутствие этого сигнала в течение всего периода наблюдений доказывает, что волны Альфвена являются повсеместным явлением в атмосфере Солнца.

Существование таких волн было теоретически предсказано еще в 1942 году шведским физиком плазмы и лауреатом Нобелевской премии Ханнесом Альфвеном. Однако на протяжении 80 лет у астрономов не было инструментов с достаточной чувствительностью, чтобы разрешить их тонкие движения и подтвердить теорию прямыми наблюдениями.

Это открытие помогает разрешить давний научный спор между двумя ведущими теориями нагрева короны. Конкурирующей гипотезой было магнитное пересоединение — процесс, при котором линии магнитного поля резко разрываются и воссоединяются, высвобождая энергию. Новые данные показывают, что оба механизма играют важную роль.

Данные, полученные телескопом DKIST, а также миссиями Parker Solar Probe от NASA и Solar Orbiter от Европейского космического агентства, подтверждают, что «и волны, и пересоединение происходят часто». Понимание соотношения их вкладов в общий энергетический бюджет Солнца кардинально меняет модели звезды.

Это знание не только решает одну из главных загадок гелиофизики, но и позволяет ученым лучше понять эволюцию планетных систем вокруг других звезд. На практике уточненные модели позволят создавать более точные краткосрочные прогнозы активности солнечного ветра, что имеет решающее значение для предсказания космической погоды.


Новое на сайте

20868Уязвимости Plex открыли путь майнерам и Linux-бэкдору 20867Взлом OpenCode Console: под угрозой могли оказаться ключи OpenAI, Anthropic и Google 20866Rank Math PRO: заражённое обновление оставило на сайтах самовосстанавливающийся бэкдор 20865Как исследовательские модели OpenAI обходили ограничения и присваивали чужие данные 20864Атака на BeyondTrust: шпионская группа получила доступ к серверам поддержки 20863Как пакет imgdecode превращает npm-зависимость в загрузчик вредоносного кода? 20862Как PEERSTITCH обходит проверки VPN-сессий FortiOS? 20861Что происходит, когда ИИ-агент выходит за пределы тестовой среды? 20860Как 37-летняя ошибка открыла путь к root в OpenBSD 7.9? 20859ИИ-модели для SOC: точный ответ зависит от улик 20858Как одна учётная запись ConnectWise открыла доступ к 173 арендаторам Microsoft 365? 20857Пять минут до заражения: как подменили обновления AOMEI Backupper 20856Ловушка под видом регистрации: как UAT-11985 крадёт аккаунты Google 20855Может ли виртуальная машина прочитать память хоста? 20854Как дешёвые Android-смартфоны превращаются в чужие прокси?
Ссылка