Температура солнечной короны в сотни раз превышает температуру солнечной поверхности. Этот феномен объясняли наличием особых альвеновских магнитных волн, которые до недавнего времени оставались лишь гипотезой. Теперь же их удалось увидеть непосредственно.
Исследователи сделали значительный шаг в понимании физики Солнца, предоставив первые прямые свидетельства существования мелкомасштабных торсионных альвеновских волн в солнечной короне — неуловимых электромагнитных колебаний, которые ученые искали с 40-х годов прошлого века.
Открытие, представленное в Nature Astronomy, стало результатом уникальных наблюдений, проведенных с помощью самого мощного солнечного телескопа Национального научного фонда США (NSF) имени Дэниела Иноуэ на Гавайях.
Полученные данные могут наконец пролить свет на одну из самых больших загадок Солнца — как его корона достигает температуры в миллионы градусов, когда температура на поверхности составляет лишь около 5500°C.
Альвеновские волны, названные в честь лауреата Нобелевской премии Ханнеса Альвена, который предсказал их существование в 1942 году, представляют собой магнитные возмущения, способные переносить энергию через плазму.
Ранее ученые фиксировали более крупные изолированные версии этих волн, которые обычно ассоциируются с солнечными вспышками. Однако это первый случай, когда непосредственно наблюдали малый скрученный тип волн, который присутствует постоянно и может питать корону энергией.
Исследование возглавил Ричард Мортон, профессор Школы инженерии, физики и математики Нортумбрийского университета. Он подчеркнул, что открытие завершило длительные поиски альвеновских волн. Ученые наконец смогли непосредственно наблюдать эти вращательные движения, вызывающие колебания линий магнитного поля в короне «вперед-назад».
Прорыв стал возможен благодаря уникальным возможностям криогенного спектрополяриметра ближнего инфракрасного диапазона (Cryo-NIRSP) солнечного телескопа «Иноуэ», самого совершенного коронального прибора в своем роде. Этот ультрасовременный спектрометр позволяет видеть невероятно мелкие детали в короне и обладает высокой чувствительностью к изменениям в движении плазмы. Солнечный телескоп имеет зеркало шириной четыре метра — в четыре раза больше, чем у предыдущих солнечных телескопов.
Нортумбрийский университет сыграл ключевую роль в его разработке в составе британского консорциума, который создал камеры для телескопа Visible Broadband Imager, опираясь на опыт университета в области наблюдений за солнечной атмосферой.
Профессор Мортон воспользовался телескопом, пока тот проходил испытания, и с его помощью отследил движение в короне атомов железа, нагретого до 1,6 миллиона градусов по Цельсию.
Ключевым прорывом стало изобретение профессором Мортоном новых аналитических методов для разделения различных типов волновых движений в собранных данных. По его словам, в движении плазмы в солнечной короне доминируют колебательные процессы. Они затеняют вращательные движения, и поэтому ученым пришлось создать способ их устранения, чтобы выявить вращение.
В то время как более привычные «
Фото: hi-tech.mail.ru