Приблизно на висоті 5 000 кілометрів над поверхнею Сонця, у верхніх шарах атмосфери зорі, температура у понад сто разів вища, ніж на поверхні Сонця.
Цей сценарій, який зазвичай називають проблемою нагрівання корони Сонця, спантеличував вчених протягом десятиліть, оскільки було б більш логічно, якби вогняна поверхня зорі мала набагато вищу температуру.
Тепер, використовуючи дані сонячного телескопа Goode Сонячної обсерваторії Великої Ведмедиці, вчені визначили, що інтенсивна хвильова енергія в найхолоднішій області Сонця – сонячній плямі умбра – може бути відповідальною за загадково високі температури у верхніх шарах атмосфери зорі.
Міжнародна група вчених знайшла нову, парадоксальну відповідь на проблему нагрівання корони Сонця, використовуючи дані, отримані за допомогою 1,6-метрового сонячного телескопа Goode (GST) в Сонячній обсерваторії Великої Ведмедиці (BBSO).
Дослідники, які детально описали свої висновки в новій статті, опублікованій в журналі Nature Astronomy, виявили інтенсивну хвильову енергію, що надходить з холодної області Сонця, відомої як сонячна пляма-умбра.
Ці хвилі, які беруть свій початок у відносно прохолодній, темній області Сонця, здатні проникати крізь сонячну атмосферу і підтримувати температуру в мільйон градусів Кельвіна. Нові знахідки можуть допомогти пролити нове світло на механізми сонячних явищ, таких як корональний викид маси (КВМ).
“Проблема коронального нагріву є однією з найбільших загадок у дослідженнях сонячної фізики”, – пояснила Венда Цао, директор BBSO, професор фізики Технологічного інституту Нью-Джерсі (NJIT) і співавтор дослідження, у своїй заяві для преси. “Завдяки цьому дослідженню ми отримали нові відповіді на цю проблему, які можуть стати ключем до розплутування багатьох заплутаних питань про транспортування і розсіювання енергії в сонячній атмосфері, а також про природу космічної погоди”.
Команда спеціально виміряла активність, пов’язану з темними елементами в активній сонячній плямі, яка була зафіксована 14 липня 2015 року GST. У своїх вимірюваннях вони виявили коливальні поперечні рухи плазмових фібрил в зонті сонячної плями.
“Фібрили виглядають як конусоподібні структури з типовою висотою 500-1000 км і шириною близько 100 км, – пояснив Василь Юрчишин, професор геліофізики NJIT-CSTR і старший науковий співробітник BBSO у своїй заяві. “Час їхнього життя коливається від двох до трьох хвилин, і вони мають тенденцію з’являтися в одному і тому ж місці в найтемніших частинах умбри, де магнітні поля найсильніші”.
“Ці темні динамічні фібрили спостерігалися в сонячній плямі вже давно, але наша команда вперше змогла виявити їхні бічні коливання, які є проявами швидких хвиль”, – додає Цао. “Ці постійні та всюдисущі поперечні хвилі в сильно намагнічених фібрилах несуть енергію вгору по вертикально витягнутих магнітних каналах і сприяють нагріванню верхніх шарів атмосфери Сонця”.
Команда створила комп’ютерні моделі цих енергійних хвиль, що дозволило їм оцінити, що енергія, яку вони несуть, може бути в тисячі разів сильнішою, ніж втрати енергії в плазмі активної області верхньої атмосфери Сонця. Іншими словами, ці хвилі, ймовірно, відповідальні за величезну кількість тепла у верхній атмосфері Сонця.
“Різні хвилі були виявлені скрізь на Сонці, але зазвичай їхня енергія занадто мала, щоб нагрівати корону, – пояснив Юрчишин. “Швидкі хвилі, виявлені в сонячній плямі умбра, є постійним і ефективним джерелом енергії, яке може бути відповідальним за нагрівання корони над сонячними плямами”.
Читайте також: