Ученые предложили новую теорию возникновения солнечных вспышек
Физики из Института исследований Солнечной системы Общества Макса Планка проанализировали данные европейского зонда Solar Orbiter и пришли к выводу, что общепринятая модель образования вспышек неточна. На самом деле процесс больше напоминает миниатюрные магнитные лавины.
Зонд Solar Orbiter наблюдал за участком Солнца 30 сентября 2024 года. Инструменты аппарата зафиксировали подготовку к вспышке за 30 минут до самого события. Телескоп EUI с высоким разрешением заметил постоянные слабые изменения магнитного поля в солнечной короне. Камера делала снимки каждые две секунды, поэтому астрономы смогли детально рассмотреть процесс.
На изображениях появлялись и исчезали плазменные нити. Они быстро сплетались и расплетались. Ученые давно называют такие структуры магнитными канатами. При этом рентгеновский монитор STIX не фиксировал частиц высоких энергий. Это означало, что полноценная вспышка еще не произошла.
Со временем энергия в магнитных нитях росла. Авторы работы описывают это состояние термином «самоорганизованная критичность». Для понимания процесса можно представить песочную кучу. Вы сыплете песок, и гора растет зерно за зерном. В определенный момент система становится нестабильной. Достаточно добавить одну песчинку, чтобы начался оползень. Он задевает соседние участки и приводит к обрушению всей кучи.
Похожий процесс происходит с плазменными канатами. Магнитные нити накапливают энергию. В какой-то момент разрыв одной нити вызывает цепную реакцию. Происходит коллапс основного магнитного каната, и случается выброс — солнечная вспышка.
Ранее физики использовали другую модель. Считалось, что за канатом существует «токовый слой», где растянутые магнитные линии пересоединяются и выделяют энергию. Новое исследование показывает, что источник энергии находится внутри самого каната. Именно лавина разрывов отдельных нитей питает вспышку.
После начала вспышки Solar Orbiter заметил еще одно явление. На поверхности Солнца образовались яркие извилистые линии — вспышечные ленты. Высокое разрешение снимков позволило увидеть, как по магнитным петлям вниз к этим лентам движутся сверхъяркие точки. Они напоминали светящийся дождь. Каждая точка существовала всего несколько секунд и достигала в ширину нескольких сотен километров. Это на пределе возможностей камер зонда.
Авторы статьи объясняют, что этот «дождь» не состоит из падающей плазмы. На самом деле мы видим места ударов. Магнитные разрывы наверху разгоняют электроны до высоких энергий. Эти частицы летят вниз по петле и врезаются в поверхность Солнца. В точках удара происходят локальные взрывы тепла и света.
Наблюдения показали, сколько еще предстоит узнать о процессах на звезде. Solar Orbiter — один из самых мощных инструментов человечества, но даже он различает детали размером не меньше сотни километров. Более мелкие элементы пока остаются невидимыми. Ученые признают, что для полного понимания механизма магнитных лавин нужны дополнительные данные. Однако этот набор снимков уже помог скорректировать представления о физике Солнца.
На обложке генерация Pro Космос
Самое популярное
