Ученые, занимающиеся солнечной энергией, могут стать на шаг ближе к разгадке давней загадки Солнца: почему его внешняя атмосфера, называемая короной, намного горячее, чем слои под ней. Новое исследование было опубликовано ранее в этом месяце в The Astrophysical Journal Letters.
Используя самый мощный солнечный телескоп на Земле, Солнечный телескоп Дэниела К. Иноуе (DKIST) на Гавайях, международная группа ученых наблюдала магнитное поле Солнца с беспрецедентной детализацией. Они обнаружили сложные змееподобные структуры энергии в магнитном поле нижних слоев атмосферы Солнца, хромосферы, которые могут переносить энергию во внешние слои атмосферы нашей звезды.
«Благодаря этому исследованию мы можем стать на шаг ближе к пониманию Солнца, нашей животворящей звезды», — заявил соавтор исследования профессор Робертус Эрдели из Университета Шеффилда.
Так называемая проблема коронального нагрева озадачивала исследователей на протяжении десятилетий. Загадка вот в чем: диффузное облако заряженных атомов, составляющее корону , может достигать температуры более 1 миллиона градусов по Цельсию, в то время как поверхность Солнца, называемая фотосферой, является относительно мягкой при температуре 6000 градусов Цельсия.
Это противоречит звездным моделям, поскольку источником тепла звезд является ядерный синтез в их ядре; таким образом, температура должна увеличиваться по мере продвижения к сердцу звезды. Слои Солнца, кажется, подчиняются этому правилу, пока мы не доберемся до короны, а это означает, что должен существовать какой-то неизвестный механизм, нагревающий внешнюю атмосферу Солнца. И эти змееподобные магнитные явления могут отвечать всем требованиям.
«Точное понимание геометрии магнитного поля имеет фундаментальное значение для понимания различных энергетических явлений, которые управляют динамикой плазмы в солнечной атмосфере», — сказал Эрдели. «Это включает в себя столь желанное магнитное поведение, которое в конечном итоге может быть ответственным за возбуждение солнечной плазмы до температур в миллионы градусов».
Предыдущие попытки решить проблему нагрева короны были сосредоточены на активных областях Солнца, особенно на солнечных пятнах — огромных темных пятнах на поверхности Солнца, обладающих сильными магнитными свойствами и передающих энергию между внешними слоями звезды. Но в новом исследовании команда отвлеклась от солнечных пятен и сосредоточилась на более спокойных регионах Солнца.
Эти тихие области фотосферы покрыты конвективными ячейками, называемыми гранулами, в которых действуют более слабые, но более динамичные магнитные поля, чем вокруг солнечных пятен. Предыдущие наблюдения показали, что эти магнитные поля организованы в небольшие петли, но исследовательская группа впервые обнаружила более сложную структуру, при этом ориентация этих магнитных полей демонстрирует змеевидные вариации.
«Чем сложнее мелкомасштабные изменения направления магнитного поля, тем более вероятно, что энергия высвобождается посредством процесса, который мы называем магнитным пересоединением — когда два магнитных поля, направленных в противоположные направления, взаимодействуют и выделяют энергию, которая способствует нагреванию атмосферы», - сказал соавтор исследования Майкл Матиудакис из Королевского университета в Белфасте в Северной Ирландии.
«Мы использовали самый мощный солнечный оптический телескоп в мире, чтобы выявить самые сложные ориентации магнитного поля, которые когда-либо наблюдались в самых маленьких масштабах», — добавил Матиудакис. «Это приближает нас к пониманию одной из самых больших загадок в исследованиях Солнца».
По информации https://planet-today.ru/novosti/nauka/item/160137-zmeinye-magnitnye-polya-na-solntse-priblizhayut-uchenykh-k-razgadke-glavnoj-solnechnoj-zagadki
