Международная группа исследователей решила давнюю загадку солнечной физики — механизм образования «коронального дождя» во время солнечных вспышек. Ученые из Гавайского университета обнаружили, что ключевую роль играет изменение химического состава плазмы в разных слоях атмосферы Солнца, что ранее не учитывалось в моделях.
Корональный дождь представляет собой капли более холодной и плотной плазмы, которые конденсируются в верхних слоях атмосферы Солнца и падают обратно к его поверхности. Это явление особенно интенсивно во время солнечных вспышек, но механизм его стремительного образования долгое время оставался неясным.
В настоящее время модели предполагают, что распределение различных элементов в короне постоянно в пространстве и времени, что явно не соответствует действительности.
Исследователи модифицировали модель HYDRAD, добавив учет изменения содержания элементов с низким потенциалом ионизации, которые играют ключевую роль в охлаждении плазмы.
Обновленная модель показала, что в верхних точках магнитных петель короны концентрация этих элементов увеличивается, что усиливает радиационное охлаждение и ускоряет конденсацию плазмы. Этот процесс объясняет, почему солнечный дождь образуется так быстро во время вспышек — за считанные минуты, а не часы, как предсказывали предыдущие модели.
Открытие подтверждено наблюдениями космического аппарата Hinode/EIS, который зафиксировал различный химический состав в самом дожде и окружающей его плазме. «Удивительно видеть, что, когда мы позволяем таким элементам, как железо, меняться со временем, модели наконец-то соответствуют тому, что мы наблюдаем на Солнце», — отмечает Бенавиц.
Исследование, опубликованное в The Astrophysical Journal, имеет важное значение для понимания физики солнечной короны и механизмов коронального нагрева. Как поясняет соавтор работы Джеффри Рип, открытие заставляет пересмотреть современные представления о процессах на Солнце и может привести к созданию более точных моделей космической погоды.
