Астрономам удалось проследить за возникновением и действием нановспышек, которые разогревают солнечную корону до миллионов градусов. Небольшие, но чрезвычайно яркие петли были зарегистрированы непосредственно на границе солнечной короны, сообщает Naked science.
На Земле, чем выше, тем холоднее становится атмосфера. Но на Солнце все происходит по-другому: глубокие слои его атмосферы разогреты «лишь» до 5000-6000 °С, тогда как температура внешней короны достигает миллионов градусов. Этот парадокс остается нерешенным до сих пор, хотя еще в 1970-х известный гелиофизик Юджин Паркер предположил, что дополнительное тепло в корону приносят «нановспышки».
Такие выбросы энергии должны быть гораздо более многочисленными, чем обычные солнечные вспышки, но и в миллиарды раз более слабыми. Обнаружить их на нашей звезде до сих пор не удавалось.
В ходе нового исследования ученым удалось получить прямые снимки нановспышек благодаря спектрографу американского зонда IRIS. Исследователи отмечают, что из теории знали, какой отпечаток должна была оставить нановспышка.
Признаков такого процесса есть два. Во-первых, как и обычная вспышка, нановспышка должна возникать в процессе взрывного пересоединения силовых линий магнитного поля, что отражается крайне резким и мощным разогревом плазмы, нехарактерным для других процессов. Во-вторых, этот разогрев должен достигать короны, а не оставаться в более низких слоях солнечной атмосферы.
Ученые обратили внимание на небольшие, но очень яркие петли непосредственно на границе солнечной короны. Их температура достигала миллионов градусов, а плазма таких петель разогревалась очень странным образом. Солнце состоит из водорода и гелия с небольшим количеством других элементов. При этом в ярких петлях сравнительно легкие элементы (такие как кислород) разогревались слабее, чем более тяжелые (например, кремний).
«Если вы подтолкнете легкий мяч, он покатится по полу быстрее тяжелого. Но в этом случае более тяжелые элементы выбрасываются на скорости около 60 миль в секунду, а легкие — почти на нуле. Это полностью контринтуитивно», - заявил ведущий автор исследования Шах Бахауддин. Однако этот парадокс и стал важной уликой, за которую уцепились ученые.
Исследователи смоделировали различные процессы, которые могут вызвать разогрев солнечной плазмы и показали, что только переключение линий магнитного поля способно передавать тяжелым ядрам больше энергии, чем легким. При таком переключении на краткое время возникает электрический ток, увлекающий ионы плазмы в движение. Чем дольше ион продолжает двигаться в этом направлении, тем сильнее ускоряется, поэтому более тяжелые ионы с их высокой инерцией успевают получить больше энергии. Легкие «сбиваются с пути» раньше и ускоряются слабее.
Моделирование также показало, что нановспышки должны возникать только в плазме с определенными пропорциями кислорода и кремния. Проверив данные наблюдений, ученые подтвердили, что яркие петли характеризуются нужным содержанием этих элементов.
Подписывайтесь на наш Telegram-канал с новостями технологий и культуры.
Ранее ученый из Университета Мэрилэнда Скотт Макинтош заявил о том, что новый цикл солнечной активности может быть одним из сильнейших в истории наблюдений. Ранее же исследователи считали, что он не будет отличаться от предыдущего.