Космический «барабан»: магнитное поле Солнца зарождается на его поверхности
То, что могучие солнечные бури, вспышки и корональные выбросы как-то связаны с магнитным полем Солнца, замечено уже давно. При этом до сих пор непонятно, откуда это поле берётся, но доминирует представление, согласно которому его зарождение происходит где-то в глубине. Но новейшее исследование внезапно подрывает эту устоявшуюся схему: судя по всему, источники магнитного поля гораздо ближе к поверхности нашей звезды. И астрономы даже могут непосредственно их наблюдать.
Откуда берётся магнитное поле на Земле — прекрасно изучено уже много десятилетий назад. Но все попытки обнаружить подобные внутренние процессы на Солнце оканчивались не слишком обнадёживающими результатами. В то же время оно там явно есть — достаточно посмотреть на одно лишь поведение солнечных пятен. В конечном итоге одна из команд учёных просто обязана была попробовать найти источники звёздного магнетизма поближе к поверхности.
И, похоже, международный коллектив, только что опубликовавший своё исследование в Nature, действительно пошёл верным путём. Главным инструментом астрофизиков стало высокоточное компьютерное моделирование, «вооружённое» результатами новейших наблюдений за нашим светилом. По собственному признанию, за возмущениями на поверхности Солнца учёные наблюдали как за «вибрациями поверхности барабана в замедленной съёмке».
Главной загвоздкой в поисках источника магнетизма Солнца была его предполагаемая мощь. Исходя из посылки, что оно зарождается где-то глубоко внутри звезды, физики считали, что поле должно быть невероятно сильным — чтобы влиять на процессы, происходящие на поверхности. И, разумеется, не находили его. Новое же исследование показало: чтобы спровоцировать наблюдаемые изменения в атмосфере и короне Солнца, достаточно гораздо меньших энергий. А значит, источник магнетизма может находиться на поверхности светила. И что это, если не потоки солнечной плазмы?
Собрав результаты новейших гелиосейсмических наблюдений за Солнцем, учёные внесли их в алгоритм Dedalus — предназначенный для того, чтобы моделировать большинство типов потоков жидкостей. Программа помогла найти в на первый взгляд хаотичных потоках плазмы самосогласованность и упорядоченность, которая не могла быть вызвана ничем, кроме электромагнитных процессов. И эти процессы оказались на удивление «поверхностными».
В индуцировании магнитных полей, как оказалось, не была задействована даже вся «зона конвекции» (внешние 200 000 км толщи Солнца) — все необходимые катаклизмы отлично «умещались» в верхних 5-10% солнечной плазмы. Напротив, никакие внутренние процессы не объясняли так же хорошо наблюдаемый узор из солнечных пятен и протуберанцев.
Разумеется, это пока не окончательная точка в споре. Но предсказуемость поведения солнечных магнитных полей, если их результативное изучение будет продолжено, даст возможность учёным выйти на совершенно новый уровень в предсказаниях солнечной погоды. А значит — в обеспечении безопасности множества сложных приборов, которые человечество успело вывести на орбиту. Не говоря уже о гораздо более фундаментальной задаче: поиске звёзд, вблизи которых потенциально могут создаться условия для жизни.
