© ROOT-NATION.com - Використання контенту дозволено за наявністю зворотнього посилання.
У науковій праці, що вийшла вчора в журналі Nature, фахівці продемонстрували знімки видимої сонячної поверхні, тобто фотосфери, з максимальним рівнем деталізації, якого коли-небудь вдавалося досягти. Ці кадри не просто вражають своєю красою – вони містять надзвичайно важливу інформацію про базові фізичні процеси нашого центрального світила, включно з першим експериментальним підтвердженням давньої гіпотези, яку вдалося розкрити лише завдяки високій просторовій роздільній здатності Inouye Solar Telescope.
Читайте також: AERONAUT – про все, що літає вище землі: авіація, БПЛА та дрони, ракети та космос
Перший автор дослідження та астроном із National Solar Observatory Давід Курідзе в розмові з виданням Gizmodo підкреслив, що для науки критично важливо усвідомлювати події, які розгортаються на Сонці на мікроскопічному рівні. Він зазначив, що це має фундаментальне значення для розуміння самої зірки, її магнітних властивостей та глобальних динамічних процесів, тому вчені мусять вивчати саме ці дрібномасштабні мікроскопічні поля.
Сонячний телескоп Inouye Solar Telescope, створений National Science Foundation і розміщений біля вершини щитового вулкана Халеакала на острові Мауї, є найпотужнішою подібною установкою у світі. Завдяки унікальному дзеркалу діаметром 4 м він вловлює у 7 разів більше сонячного світла, ніж будь-який інший апарат, що дає йому змогу формувати неймовірно чіткі та деталізовані кадри фотосфери.
Давід Курідзе входив до складу міжнародної групи науковців, які початково прагнули знайти найкращий спосіб повністю розкрити потенціал Inouye Solar Telescope. Створення та тестування різноманітних методів підвищення якості зображень зрештою привели до появи цих вражаючих кадрів сонячної поверхні.
Співавтор роботи, провідний науковець із National Solar Observatory та виконувач обов’язків програма-сайєнтиста інструментів Inouye Solar Telescope Фрідріх Вьогер розповів Gizmodo, що коли він разом із колегами вперше побачив ці знімки, вони негайно ідентифікували структури Кельвіна – Гельмгольца і миттєво відчули величезне піднесення.
Нестабільність Кельвіна – Гельмгольца виникає тоді, коли 2 рідини або гази рухаються уздовж спільної межі з різною швидкістю, утворюючи зсув потоків, через який незначні збурення трансформуються у хвилеподібні або спіральні вихори. Існування цього явища у сонячній фотосфері передбачалося теорією вже давно, однак досі дослідники не мали змоги безпосередньо зафіксувати його прямі ознаки. Фрідріх Вьогер додав, що можливість побачити ці візерунки та зрештою беззаперечно довести їхній зв’язок із нестабільністю Кельвіна – Гельмгольца принесла команді глибоке задоволення та неймовірні емоції.
Відповіді на головні загадки сонячної фізики На думку вчених, це відкриття здатне наблизити вирішення кількох наукових таємниць, зокрема проблеми нагріву сонячної корони. За даними Princeton Plasma Physics Laboratory, у той час як температура поверхні світила становить близько 5500 °C, його зовнішня атмосфера – корона – прогрівається майже до 2000000 °C, що приблизно у 200 разів гарячіше.
Це парадоксально, оскільки показники температури мали б знижуватися в міру віддалення від розпеченої поверхні. Фахівці висували припущення, що нестабільність Кельвіна – Гельмгольца робить свій внесок у нагрівання корони, і нові вичерпні дані дозволять їм детальніше дослідити цей процес.
Отримані результати також можуть пояснити, чому сонячний магнітний цикл є таким коротким. Магнітні полюси Сонця змінюються місцями приблизно кожні 11 років, що є надзвичайно швидким показником за космічними мірками. Для забезпечення такої високої швидкості сонячні магнітні поля повинні розсіюватися та перебудовуватися з колосальною ефективністю, проте існуючі моделі не могли вичерпно пояснити цей механізм. Нестабільність Кельвіна – Гельмгольца може виявитися недостатнім елементом цієї системи, адже вона надзвичайно ефективно розсіює магнітні поля.
Маючи у своєму розпорядженні високодеталізовані дані з Inouye Solar Telescope, фахівці планують задіяти комп’ютерні програми для автоматичного пошуку та аналізу закручених слідів нестабільності Кельвіна – Гельмгольца. Це допоможе їм з’ясувати поширеність цього явища у фотосфері, обсяги енергії, які воно здатне транспортувати в сонячну корону, а також рівень його впливу на характер поширення магнітних полів у нижніх шарах атмосфери Сонця.
Давід Курідзе підсумував, що це відкриття відкриває абсолютно нові шляхи для розв’язання найважливіших завдань та загадок, які стоять перед сонячною фізикою на сучасному етапі.
Читайте також: «Штучне сонце»: У Китаї завершили випробування найбільшого у світі термоядерного магніту