Вчені з США, Бельгії та Норвегії показали, що альфвеновские хвилі грають велику роль в нагріванні сонячної корони

Тим, що корона Сонця має величезну температуру (~106 К), далекого від геліофізики людини здивувати складно. Фахівцям відомо, що з цим пов’язана одна з найскладніших теоретичних проблем: температура нижчою фотосфери вимірюється не сотнями і навіть не десятками, а одиницями тисяч кельвінів. Явна невідповідність відразу привертає увагу; причому набагато більш логічним здається зворотний варіант, в якому «поверхню» Сонця стає гаряче, ніж зовнішня частина атмосфери.

Щоб температура корональної плазми досягала спостережуваних значень, в корону необхідно постійно закачувати енергію з фотосфери. Оскільки прямий нагрів тут неприпустимий (це було б порушенням другого закону термодинаміки), приплив енергії мають забезпечувати якісь нетепловые процеси, в яких беруть участь електромагнітні поля в плазмі. Одне з можливих рішень проблеми в сорокових роках минулого століття запропонував шведський фізик Ханнес Альфвен; розглянуті їм поперечні магнитогидродинамические плазмові хвилі, що поширюються уздовж силових ліній магнітного поля, здатні переносити енергію з дуже малими втратами.

Цю концепцію вважали досить переконливою, але довгий час вона залишалася без експериментальної підтримки. Лише в 2007 році вчені зареєстрували перші альфвеновские хвилі в сонячній короні, які до того ж виявилися занадто «слабкими» і навіть теоретично не могли забезпечити потрібне підвищення температури.

Знімок Сонця, зроблений SDO 25 квітня 2010-го. У рамці знаходиться активна область, яку вивчали автори. (Ілюстрація НАСА / SDO / AIA.)

Авторам нової роботи пощастило виявити хвилі набагато більшої амплітуди, достатньої для нагріву корони і прискорення сонячного вітру. Спостереження корони і перехідного шару між нею і хромосферой, дані яких аналізували геліофізики, 25 квітня 2010 року виконала обсерваторія SDO. Параметри альфвеновских хвиль оцінювалися за впливом останніх на спікули — струмені речовини, що рухається вгору від фотосфери.

Тепер, коли можливість перенесення великих обсягів енергії альфеновскими хвилями доведено, теоретики можуть зайнятися питанням про передачу доставленої енергії плазмі. Побудувати адекватну модель такого процесу поки нікому не вдалося.

Цей зациклений двухсекундный фільм дозволяє розглянути, як під дією альфвеновских хвиль спікули починають «звиватися». Реальні довжина і ширина показаного ділянки приблизно рівні 43 500 км:

Рух спікул:

Повна версія звіту опублікована в журналі Nature.

Підготовлено за матеріалами Physicsworld.Com.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *