Ученые раскрыли секрет почему корона Солнца такая горячая

Высокочастотные магнитные волны, распространяющиеся по солнцу, могут объяснить, почему температура атмосферы нашей звезды в 200 раз выше, чем на ее поверхности.

Температура верхних слоев атмосферы солнца, называемых короной, может достигать более 1,1 миллиона градусов Цельсия, в то время как фотосфера — видимая поверхность Солнца — на 600 километров ближе к ядру, кипит при относительно низкой температуре 5500 C.

Проблема нагрева короны возникает из-за основного источника тепла солнца, которым является ядерный синтез, происходящий в его ядре. Звездные модели предполагают, что в областях, удаленных от ядра, должно наблюдаться снижение температуры. Но по факту корона гораздо горячее, чем лежащая под ней фотосфера. Это все равно, что отойти от огня только для того, чтобы обнаружить, что воздух становится все горячее.

Ученые давно подозревали, что магнитные явления могут играть определенную роль в поддержании высоких температур в верхних слоях атмосферы Солнца. Теперь наблюдения за небольшими и быстрыми колебаниями магнитных структур в короне с помощью космического аппарата Solar Orbiter Европейского космического агентства (ESA) смогли, наконец, точно определить, что нагревает корону.

"За последние 80 лет астрофизики пытались решить эту проблему, и теперь появляется все больше доказательств того, что корона может нагреваться магнитными волнами", - говорит Том Ван Доорсселер, плазменный астрофизик из университета КУ Левен в Бельгии.

Ван Доорсселер является соавтором новой статьи с подробным описанием исследования, опубликованной в the Astrophysical Journal Letters.

Несмотря на то, что она намного горячее фотосферы, корона все еще размыта светом из нижележащей фотосферы. Это означает, что для наблюдения с Земли требуется дождаться лунного затмения, при котором диск Луны блокирует фотосферу.

Из-за своего положения примерно в 42 миллионах км от солнца, у Solar Orbiter нет таких проблем. Космический аппарат ЕКА может использовать свой телескоп Extreme Ultraviolet Imager (EUI), которым управляет Королевская обсерватория Бельгии (ROB), для создания изображений солнечной короны с беспрецедентным разрешением.

Космический аппарат, в настоящее время наблюдающий за обратной стороной, зафиксировал небольшие магнитные волны, проходящие через плазму.

После того, как EUI обнаружил эти новые быстрые мелкомасштабные колебания, команда захотела узнать, вносят ли они больший вклад в нагрев короны, чем ранее обнаруженные более медленные низкочастотные колебания. Чтобы разобраться в этом, команда провела мета-анализ нескольких предыдущих исследований солнечной активности.

Из этого анализа ученые пришли к выводу, что высокочастотные колебания действительно обеспечивают значительно больше энергии для нагрева короны, чем их более медленные аналоги.

Чтобы подтвердить связь между нагревом короны и высокочастотными магнитными волнами, ученые продолжат наблюдения за внешней атмосферой Солнца с помощью Solar Orbiter и его приборов.