Созданы детальные карты магнитного поля солнечной короны
Астрофизики составили новую, более точную карту магнитного поля короны Солнца. Для этого они впервые провели практически ежедневные измерения области нашего светила, которая ранее наблюдалась нерегулярно. Наблюдения позволяют узнать больше о процессах, которые вызывают интенсивные солнечные вспышки, несущие опасность для нашей планеты.
Магнитное поле Солнца — непосредственный источник вспышек, которые способны выводить из строя электросети, системы связи и космические технологии, такие как GPS и другие спутники. Мощные солнечные бури также могут влиять на чувствительных людей со слабыми сосудами, вызывая головные боли и общее недомогание. Именно поэтому ученым важно понимать процессы, происходящие в магнитном поле нашего светила.
Провести измерение магнетизма в солнечной короне — непростая задача, которая обычно требует мощного и дорогостоящего оборудования, позволяющего изучать только небольшие области. Хотя ученые смогли регулярно измерять магнитное поле на поверхности Солнца (фотосферу), более глубокое понимание трехмерной структуры и эволюции этого особого вида матери было недоступно.
Международная группа исследователей под руководством Цзыхао Яна из Пекинского университета решила получить ценные данные иным способом: объединив данные наблюдений различных приборов, включая многоканальный корональный поляриметр UCoMP в Солнечной обсерватории Мауна-Лоа на Гавайях. Исследователи провели анализ сведений, собранных инструментом за восемь месяцев. В результате они получили последовательную и всестороннюю информацию о магнитном поле глобальной короны.
UCoMP — прибор, позволяющий наблюдать солнечную корону. Он работает по принципу коронографа, то есть блокирует солнечный свет, как это происходит во время солнечного затмения. Благодаря этому изучать корону становится проще.
Кроме того, инструмент оснащен поляриметром Стокса, который предоставляет дополнительную информацию о спектре солнечного излучения. В частности, он позволяет измерить интенсивность корональной линии и определить доплеровскую скорость. Несмотря на то, что апертура UCoMP составляет всего 20 см, устройство обеспечивает широкий обзор, что позволяет наблюдать Солнце полностью практически ежедневно.
В своем исследовании ученые использовали метод корональной сейсмологии, чтобы отследить поперечные магнитогидродинамические (МГД) волны в данных, полученных UCoMP. На основании этих сведений была создана двухмерная модель напряженности и направления коронального магнитного поля. Как отмечают авторы, такая схема была важной недостающей частью в исследованиях Солнца. Проведенный анализ позволил заполнить пробел в понимании магнитного поля нашего светила.
Картографирование коронального магнитного поля проводилось и ранее. В 2020 году исследователи представили первую такую схему, а через два года с помощью UCoMP расширили ее, подготовив 114 карт в период с февраля по октябрь 2022 года — то есть по одной почти через день. «Мы вступаем в новую эру исследований в области физики Солнца, когда мы можем измерять магнитное поле короны регулярно», — подчеркнул Цзыхао Ян.
Последние наблюдения также позволили впервые измерить магнитное поле короны в полярных областях. Полюса Солнца никогда не наблюдались напрямую, поскольку из-за изгиба светила эти области недоступны для обзора с Земли. Однако даже без непосредственного наблюдения этих регионов, исследователи смогли измерить уровень исходящего от них магнетизма.
Исследовательская группа планирует продолжить свои измерения и надеются усовершенствовать модель магнитного поля, используя другие методы. Для этих целей они планируют привлечь Обсерваторию коронального солнечного магнетизма (COSMO) — солнечный телескоп-рефрактор диаметром 1,5 м, который пока находится в стадии разработки.
