Солнечную корону разогревают альвеновские волны

Ирландия

• Солнце

Ученых давно терзал вопрос - как же так получается, что температура видимой поверхности Солнца (фотосферы) составляет около 6 тысяч градусов Кельвина, а в короне, находящейся над ней, температура повышается до 2 миллионов? Причем разогрев неизвестно чем происходит в узком пограничном слое между солнечной короной и хромосферой, окружающей фотосферу. Еще ранее шведский ученый Ханнес Альвен предположил, что в плазме могут существовать особые волны. Они представляют собой колебания, распространяющиеся вдоль силовых линий магнитного поля плазмы. Эти теоретически предсказанные волны назвали альвеновскими волнами. В лабораторных условиях их удалось получить и в 1970 году Альвен получил Нобелевскую премию по физике.

Так как Солнце представляет собой в сущности огромный плазменный шар, то по идее, эти волны должны присутствовать и внутри него. Только вот обнаружить их оказалось совсем непросто. Группа специалистов из Университета Квинс в Балфасте, возглавляемая Ребеккой Хьюитт (Rebecca Hewitt), смогла зафиксировать в хромосфере светила искомые волны. Статья с материалами работы опубликована в журнале Nature Physics.

В исследовании были использованы данные наблюдения Солнца телескопом DST и космической обсерваторией SDO. Специалисты сосредоточились на изучении процессов, происходящих в солнечном пятне - активном образовании, время от времени появляющихся на поверхности светила. Известно, что магнитные поля внутри таких структур куда более мощны, чем общий магнитный фон Солнца. По линиям кальция и железа в спектре излучения исследователи заметили места, где температура повышалась на 5%. Результат, вроде бы, скромный, но он был ожидаем - его предсказывало решение уравнения теории Альвена.

Как считают исследователи, процесс происходит следующим образом. Из нижних слоев Солнца альвеновская волна, порожденная меняющимися магнитными полями, поднимается наверх. При ее столкновении в хромосоме с окружающей плазмой образуется ударная волна, которая передает энергию этой плазме, разогревая ее. Как пояснил соавтор работы Сэмуэль Грант (Samuel Grant), расчеты на современных суперкомпьютерах подтвердили эту способность альвеновских волн.

Вера Максимова, 09.03.2018 15:52