Парадокс Сонця: найхолодніший регіон приховує у своїй короні секрет на мільйон градусів
© Space Weather Live
Як сонячні плями зберігають енергію хвиль
Сонце є гігантською кулею плазми, що випромінює тепло і світло в результаті ядерного синтезу. Однак атмосфера Сонця, або корона, набагато гарячіша, ніж його поверхня, досягаючи температури понад мільйон градусів за Цельсієм.
Це викликає подив, адже джерело тепла Сонця знаходиться в його ядрі, і температура повинна зменшуватись у міру віддалення від ядра.
Також читайте
Це відомо як проблема нагрівання корони, і вона десятиліттями ставить у глухий кут фізиків-сонячників.
Нове дослідження, проведене вченими з Технологічного інституту Нью-Джерсі (NJIT) та їхніми співробітниками, пролило світло на цю загадку, виявивши джерело інтенсивної хвильової енергії в найхолоднішій області Сонця, в тіні сонячних плям.
Дослідження, опубліковане у журналі Nature Astronomy, передбачає, що ці хвилі можуть проходити через сонячну атмосферу та нагрівати корону.
Сонячні плями – це темні області на поверхні Сонця, які з'являються, коли сильні магнітні поля виникають із надр Сонця та пригнічують потік тепла, пише Phys.org.
Сонячні плями мають темний центр, званий тінню, де магнітне поле найсильніше, а найнижча температура, близько 3000 градусів за Цельсієм. Навколо тіні знаходиться світліша область, звана напівтінню, де магнітне поле слабше, а температура вище, близько 5000 градусів за Цельсієм.
Дослідники використали сонячний телескоп Гуда (GST) у сонячній обсерваторії Біг-Беар (BBSO), керованої Центром сонячно-земних досліджень NJIT (CSTR), для спостереження за активною сонячною плямою 14 липня 2015 року.
Вони виявили численні темні елементи в тіні, звані фібрилами, які є конусоподібними структурами плазми, що йдуть за силовими лініями магнітного поля. Вони також помітили, що ці фібрили коливаються у поперечному чи бічному напрямку з високою швидкістю та амплітудою.
Дослідники виміряли хвильову енергію, що переноситься цими фібрилами, і виявили, що вона набагато вища, ніж очікувалося. Вони підрахували, що кожна фібрила може нести до 10 мегават енергії, що еквівалентно вихідній потужності великої вітряної турбіни. Крім того, вони підрахували, що загальної хвильової енергії, що зберігається в тіні, достатньо, щоб нагріти великий обсяг плазми до більш ніж мільйона градусів за Цельсієм.
Дослідники припустили, що ці хвилі можуть виходити з тіні та поширюватися через сонячну атмосферу, передаючи свою енергію іншим плазмовим структурам на шляху, повідомляє NJIT.
Дослідження має важливі наслідки для нашого розуміння Сонця та його впливу на Землю. Воно розкриває новий механізм нагрівання корони, який включає хвилі, що генеруються сонячними плямами, які є звичайним явищем на поверхні Сонця.
Це також показує, що сонячні плями є не лише джерелами магнітних полів та плазми, а й джерелами енергії хвиль, які можуть впливати на всю сонячну атмосферу.
