Китайские ученые объяснили загадку аномального нагрева солнечной короны
Наука

Китайские ученые объяснили загадку аномального нагрева солнечной короны

5 марта 2024 года, 13:57

Аномальный нагрев солнечной короны — одна из восьми фундаментальных проблем современной космической физики, но не исключено, что она решится первой. Астрономы из Юньнаньской обсерватории Академии наук Китая в исследовании впервые представили полную физическую картину аномального нагрева в верхних слоях атмосферы Солнца, подойдя к ней с нестандартного, но многообещающего ракурса. И, похоже, практически нащупали разгадку.

Прошлые исследования строились по классическому принципу дедукции — рассматривались разные причинные гипотезы, которые могут объяснить то, почему корона Солнца (или, скорее, хромосфера) на порядки горячее его поверхности. Но китайские исследователи перевернули эту схему с ног на голову: они особенно тщательно изучили и описали следствие (аномальный нагрев) и по небольшим подсказкам начали путь к причине.

Дело в том, что единственным известным источником, способным доставить в верхние слои атмосферы Солнца энергию, необходимую для их нагрева, являются магнитные поля. И недавние наблюдения, полученные с современных телескопов и зондов, действительно выявили магнитную активность, которая потенциально могла быть причиной загадочного нагрева.

Несмотря на это, убедительного механизма пока так никто и не предложил. Но китайские ученые, рассмотрев внешние слои атмосферы как целостную систему, смогли в результате долгих и систематических наблюдений предложить работоспособную модель, согласно которой основным источником тепла в спокойной хромосфере являются сетевые магнитные поля.

Синоптические карты
Синоптические карты

Эти поля характерны своей плотностью, а также пространственной структурой — в виде своего рода «купола». И именно такая конфигурация препятствует «убеганию» заряженных частиц, вынуждая их отдавать свою энергию корональным массам. Причем наибольший энергетический вклад вносят не районы с наибольшей активностью, а так называемые эфемерные области.

Кроме того, как ни парадоксально, но передача наибольших количеств энергии происходит как раз во времена относительного спокойствия на поверхности нашей звезды. А неравномерный нагрев приводит к формированию из хромосферы огромных структур в форме крыльев бабочки.

По мнению ученых, описанный процесс очень ярко демонстрирует долгосрочную картину эволюции Солнца, которая характеризуется ритмичными всплесками и спадами его активности каждые 11 лет. Нагрев же короны выравнивает эти колебания, делая поведение нашего светила более стабильным. Ученые уверены: даже если в каких-то деталях данная модель и будет подвергнута правкам, то в целом им удалось нащупать магистральный путь решения одной из самых интригующих тайн окружающего нас космоса.