Почему солнечная корона горячей поверхности звезды? Ученые близки к разгадке

Компьютерное моделирование показывает, что миниатюрные солнечные вспышки, получившие название "костры", обнаруженные в прошлом году аппаратом Solar Orbiter ESA, вероятно, вызваны процессом, который может внести значительный вклад в нагрев внешней атмосферы Солнца или короны.

Почему солнечная корона горячей поверхности звезды? Ученые близки к разгадке

У Солнца есть загадочная особенность: каким-то образом разреженная атмосфера состоит из газа с температурой в миллион градусов, при том, что температура поверхности Солнца составляет всего 5500°C. Логика подсказывает, что если тело очень горячее в центре и относительно прохладное на поверхности, то чем сильней вы отдаляетесь от поверхности, тем меньше тепла должно ощущаться. Но особенность короны Солнца и многих других звезд заключается в том, что она начинает нагреваться по мере того, как вы перемещаетесь в сторону от поверхности. За последние десятилетия было выдвинуто множество идей, касающихся магнитного поля Солнца, но то, как энергия генерируется, транспортируется и рассеивается, было источником множества споров.

Потрясающие детали уже предоставлены изображениями от Solar Orbiter Extreme Ultraviolet Imager (EUI) всего через несколько месяцев после запуска в прошлом году, и с тех пор было обнаружено более 1500 маленьких мерцающих вспышек, получивших название "костры". Эти недолговечные вспышки длятся от 10 до 200 секунд, а их площадь составляет от 400 до 4000 км. Самые маленькие и самые слабые события, которые раньше не наблюдались, кажутся самыми многочисленными и представляют собой невидимую ранее тонкую структуру области, в которой, как предполагается, кроется тайна нагрева.

Яцзе Чен, аспирант Пекинского университета в Китае, работая с профессором Харди Петером из Института исследований солнечной системы Макса Планка в Германии и его коллегами, использовал компьютерную модель, чтобы погрузиться в физику костров, и получили впечатляющие первые результаты.

Почему солнечная корона горячей поверхности звезды? Ученые близки к разгадке

Источник: Chen et al (2021)

Снимок солнечного костра, созданный при компьютерном моделировании во время кратковременной вспышки, и его связь с местным магнитным полем. Полевые линии изображения от белого магнитного поля в правом нижнем углу видны тянутся вверх до левого верхнего угла.

Созданная модель рассчитывает излучение или энергию Солнца так, как их смог бы измерить гипотетический инструмент. Модель создавала костры. Кроме того, она отслеживала линии магнитного поля, позволяя увидеть его изменения внутри и вокруг вспышки с течением времени, показывая то, что, похоже, работает процесс, называемый пересоединением компонентов.

Повторное соединение — это хорошо известное явление, когда силовые линии магнитного поля противоположного направления разрываются, а затем снова соединяются, высвобождая при этом энергию. Типичное повторное соединение происходит между силовыми линиями, направленными в противоположных направлениях, но при так называемом пересоединении компонентов силовые линии почти параллельны, указывая в одном направлении, поэтому повторное соединение происходит под очень маленькими углами.

В итоге моделирование показало, что энергии, высвобождаемой в результате небольших вспышек, может быть достаточно для поддержания температуры солнечной короны, предсказанной на основе наблюдений.

Почему солнечная корона горячей поверхности звезды? Ученые близки к разгадке

Источник: Solar Orbiter/Группа EUI (ESA и NASA)

На этой анимации показана серия изображений Солнца, снятых с помощью тепловизора в крайнем ультрафиолетовом диапазоне (EUI) на орбитальном аппарате ESA / NASA 30 мая 2020 года.

Однако исследователи говорят, что еще очень рано закрывать вопрос с разницей температур поверхности и короны звезд. Они использовали эту модель, чтобы посмотреть на семь самых ярких событий, сгенерированных в их моделировании, которые, вероятно, соответствуют самым большим кострам, наблюдаемым EUI.

Ключом к продолжению исследования станут совместные наблюдения EUI и космического аппарата Polarimetric и Helioseismic Imager (PHI) и спектрографа Spectral Imaging of the Coronal Environment (SPICE) после того, как в ноябре начнется полноценная научная миссия Solar Orbiter. PHI покажет магнитное поле Солнца и то, как оно изменяется на поверхности, а SPICE будет измерять температуру и плотность короны.

Читайте также

Самые завораживающие экзопланеты, известные человечеству: миры, которые меняют представление о Вселенной

Самые завораживающие экзопланеты, известные человечеству: миры, которые меняют представление о Вселенной

Искусственный интеллект помог астрономам обнаружить редкие квазары-гравитационные линзы

Искусственный интеллект помог астрономам обнаружить редкие квазары-гравитационные линзы

«Роскосмос» раскрыл секрет эффектных снимков старта ракеты «Союз» без пересвета

«Роскосмос» раскрыл секрет эффектных снимков старта ракеты «Союз» без пересвета

NASA отправит два зонда CAPSTONE 02 к Луне для испытаний будущих миссий Artemis

NASA отправит два зонда CAPSTONE 02 к Луне для испытаний будущих миссий Artemis

Астрономы измерили точный размер IC 1101 – самой большой из известных галактик

Астрономы измерили точный размер IC 1101 – самой большой из известных галактик

Китай завершил модернизацию глобальной спутниковой системы Beidou

Китай завершил модернизацию глобальной спутниковой системы Beidou

Новое исследование говорит, что экстремальные солнечные бури могут быть вдвое опаснее для Земли

Новое исследование говорит, что экстремальные солнечные бури могут быть вдвое опаснее для Земли

Астрономы обнаружили первый трехлопастный астероид — у него также нашли собственный спутник

Астрономы обнаружили первый трехлопастный астероид — у него также нашли собственный спутник

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Возможно ли клонировать неандертальца? Мифы, технологические возможности и биоэтика

Возможно ли клонировать неандертальца? Мифы, технологические возможности и биоэтика

Во Вселенной больше звезд, чем песчинок на Земле. И это не преувеличение

Во Вселенной больше звезд, чем песчинок на Земле. И это не преувеличение

Что NASA готовит после МКС: самые амбициозные космические миссии ближайших лет

Что NASA готовит после МКС: самые амбициозные космические миссии ближайших лет

Google показала Pixel 11 Pro Fold в новом тизере перед официальной презентацией

Google показала Pixel 11 Pro Fold в новом тизере перед официальной презентацией

Создатель первой советской атомной бомбы разработает оборудование для производства российских чипов

Создатель первой советской атомной бомбы разработает оборудование для производства российских чипов

Мягкий оптический датчик обеспечит безопасный мониторинг органов

Мягкий оптический датчик обеспечит безопасный мониторинг органов

Обнаруженный в музее «морской конек» оказался совершенно другой рыбой – Australyichthys aegis

Обнаруженный в музее «морской конек» оказался совершенно другой рыбой – Australyichthys aegis