В январе 1999 года ученые наблюдали загадочные движения внутри солнечной вспышки. В отличие от типичных вспышек, которые демонстрировали мощный, светящийся поток энергии от Солнца, эта солнечная вспышка также демонстрировала нисходящий поток движения, как если бы материал падал обратно к Солнцу. Астрономы описывали их как "движущиеся вниз темные пустоты", и задавались вопросом — а что они, собственно, видят?

Теперь, в исследовании, опубликованном в журнале Nature Astronomy, астрономы предлагают новое объяснение плохо изученных нисходящих потоков, которые в настоящее время в научном сообществе называются надаркадными нисходящими потоками (SAD).

Ученые предполагали, что SAD связаны с магнитным пересоединением с момента их открытия в 90-х годах. Этот процесс происходит, когда магнитные поля разрушаются, высвобождая быстро движущееся и чрезвычайно энергичное излучение, а затем восстанавливаются. Ученые предположили, что темные нисходящие потоки были признаками нарушенных магнитных полей, "возвращающихся" к Солнцу после вспышки солнечной вспышки.

Но была загвоздка. Большинство нисходящих потоков, наблюдаемых учеными, озадачивающе медленны. Этого не предсказывают классические модели повторного подключения, которые показывают, что нисходящие потоки должны быть намного быстрее. Значит у явления иная природа.

Чтобы выяснить, что происходит, команда проанализировала изображения нисходящего потока, полученные с помощью сборки атмосферных изображений (AIA) на борту Обсерватории солнечной динамики NASA. Разработанный и построенный частично в CfA и под руководством Лаборатории солнечной астрофизики Lockheed Martin, AIA делает снимки Солнца каждые двенадцать секунд в семи различных длинах волн света для измерения изменений в атмосфере Солнца.

Затем они сделали трехмерное моделирование солнечных вспышек и сравнили их с наблюдениями. Результаты показывают, что большинство SAD в конце концов не генерируются магнитным пересоединением. Вместо этого они образуются сами по себе в турбулентной среде и являются результатом взаимодействия двух жидкостей с разной плотностью. По сути, мы наблюдаем то же самое, что происходит, когда смешиваются вода и нефть: две жидкости с разной плотностью нестабильны и в конечном итоге разделяются. Темные области — области, которые лишены плазмы. Они менее плотные, поэтому "стекают" отделяясь от основной массы вспышки.

Команда планирует продолжить изучение SAD и других солнечных явлений с помощью 3D-моделирования, чтобы лучше понять магнитное пересоединение. Понимая процессы, которые вызывают солнечные вспышки и извержения на Солнце, они могут в конечном итоге помочь разработать инструменты для прогнозирования космической погоды и смягчения ее последствий.