Российские ученые «увидели», как греется корона Солнца

Российские ученые из Физического института имени П.Н.Лебедева РАН (ФИАН) смогли проникнуть в загадку высвобождения энергии в солнечных микровспышках – одних из самых необычных проявлений солнечной активности, все еще находящихся за пределами возможностей современных телескопов. Эти результаты помогут повысить точность прогноза солнечной активности и, как следствие, космической погоды: магнитных бурь и других земных явлений космического происхождения. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда (http://рнф.рф/prjcard?rid=17-12-01567) и опубликованы в журнале The Astrophysical Journal (http://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/a..).

Российские физики в своем проекте исследуют ранние стадии наиболее существенных проявлений солнечной активности, чтобы лучше понять их причины. К таким событиям, в числе прочего, относятся солнечные вспышки — взрывные процессы выделения энергии во внешних слоях Солнца.

Ученых давно интересует парадокс, связанный с тем, что для нагрева внешней солнечной атмосферы – короны – до наблюдаемых гигантских температур в 1-2 миллиона градусов требуется примерно в 10 раз больше энергии, чем выделяется во время всех вместе взятых вспышек на Солнце. Разгадку этой проблемы пытаются найти, предполагая, что кроме наблюдаемых событий на нашей звезде происходит огромное количество очень слабых вспышек, которые остаются за порогом чувствительности телескопов. Попытки спрогнозировать свойства этих вспышек из доступных наблюдений пока терпят неудачу. Более того, из такого прогноза следует, что события всего лишь в 10 раз более слабые, чем наблюдаемые вспышки, уже не способны греть корону. Их энергии оказывается просто недостаточно.

Российские ученые решили пойти по иному пути: не прогнозировать свойства вспышек, а попытаться прямо увидеть их на космических изображениях Солнца. В этом им помогли данные российской космической обсерватории КОРОНАС-Фотон, работавшей на орбите в 2009 году. Созданные для этой миссии солнечные телескопы ФИАН поставили в свое время рекорд по чувствительности наблюдения Солнца, что и легло в основу исследования.

На изображениях, полученных в 2009 году, на фоне очень низкой активности Солнца российским ученым удалось «разглядеть» около пятисот микровспышек, некоторые из которых оказались в 1000 раз слабее, чем ранее доступная нижняя граница наблюдений. Практически во всех этих событиях, вопреки ожиданиям, ученым удалось обнаружить появление в короне горячей плазмы с температурой 3-4 миллиона градусов и выше. Полученных данных оказалось так много, что удалось построить температурное распределение микровспышках и предсказать, где же оно упирается в «ноль», то есть когда вспышки действительно перестают греть плазму короны. Оказалось, что эта граница лежит в области событий в 10 тысяч раз более слабых, чем текущий порог наблюдений. Такие слабые феномены относятся уже даже не к микро-, а к нановспышкам – полугипотетическим событиям на Солнце, существующим пока в значительной степени только на бумаге.

В настоящее время Российское космическое агентство совместно с ФИАН и АО «НПО Лавочкина» готовит к запуску новую солнечную обсерваторию с рабочим названием «АРКА», точность телескопов которой будет примерно в 20 раз выше, чем у предыдущей российской миссии – КОРОНАС-Фотон. Не исключено, что запуск этого инструмента позволит ученым не только лучше узнать механизмы солнечной активности, но и наконец-то проникнуть в загадочный мир солнечных нановспышек.

Источник: iopscience.iop.org