Исследователи из Гавайского университета обнаружили новые данные о том, как энергия распространяется во внешней атмосфере Солнца, воспользовавшись одним из самых редких природных явлений — полным солнечным затмением. Опираясь на результаты наблюдений за затмениями, проводившихся более десяти лет, группа ученых под руководством Шадии Хаббал из Института астрономии впервые четко определила турбулентные структуры в солнечной короне и показала, что они могут существовать на значительном расстоянии от поверхности Солнца.
Полученные данные помогают объяснить, как формируется и развивается солнечный ветер, проходящий через Солнечную систему.
«Эта работа помогает нам понять, как Солнце передает энергию в космос, — говорит Хаббал. — Этот процесс в конечном счете влияет на космическую погоду, которая может нарушать работу спутников, систем связи и энергоснабжения на Земле. Понимание того, откуда берется эта турбулентность, — ключ к прогнозированию подобных воздействий».
Вид во время затмения
Во время полного солнечного затмения Луна на короткое время закрывает яркий диск Солнца, позволяя астрономам рассмотреть слабую солнечную корону в мельчайших деталях. В эти моменты можно увидеть тонкие нитевидные структуры, образованные магнитными полями, поднимающимися из-под видимой поверхности Солнца. На снимках затмения с высоким разрешением корона выглядит гораздо более динамичной, чем при обычных наблюдениях за Солнцем.
В этих структурах команда обнаружила явные признаки турбулентности. Некоторые из них образуют вихревые кольца, напоминающие дымовые кольца, а другие демонстрируют волнообразные движения, похожие на те, что наблюдаются в облаках на Земле. Сравнив данные о затмениях, собранные за почти 12 лет, охватывающих полный солнечный цикл, исследователи установили, что источником этой активности являются так называемые протуберанцы — большие петлеобразные структуры, расположенные на поверхности Солнца.
Выступы значительно холоднее и плотнее окружающей их плазмы с температурой в миллион градусов. Там, где эти контрастные области соприкасаются, резкие перепады температуры и плотности создают нестабильные условия, которые приводят к турбулентному движению.
«Впервые мы смогли наблюдать за формированием этих турбулентных структур вблизи Солнца, а затем проследить за тем, как они уносятся солнечным ветром, — сказал Хаббал. — То, что мы видим те же структуры на снимках из космоса, говорит о том, что они остаются неизменными на огромных расстояниях».
Исследование раскрывает происхождение и эволюцию турбулентности в короне — процесса, который долгое время связывали с корональным нагревом и ускорением солнечного ветра.
На видео:
Во время солнечной вспышки на Солнце происходит гигантский выброс раскаленного газа.