Чрезвычайно горячий внешний слой Солнца — корона — имеет очень отличный химический состав от более холодных внутренних слоев, но причина этого на протяжении десятилетий озадачивала ученых. Теперь ученые ее разгадали.
Одно из ранних объяснений состояло в том, что в среднем слое (хромосфере) магнитные волны проявляют силу, которая разделяет плазму Солнца на различные компоненты, так что только ионные частицы переносятся в корону, оставляя нейтральные частицы позади (что приводит к накоплению во внешней атмосфере железа, кремния и магния).
Теперь исследователи объединили наблюдения телескопа в Нью-Мексико, США, со спутниками, чтобы идентифицировать связь между магнитными волнами в хромосфере и областями большого количества ионизированных частиц в горячих источниках внешней атмосферы.
Различный химический состав внутреннего и внешнего слоев Солнца был впервые замечен более 50 лет назад. Разница в составе при этом удивительна, учитывая, что слои физически связаны, и что вещество короны происходит из самого внутреннего слоя — фотосферы.
Благодаря уникальной комбинации наземных и космических наблюдений за солнечной атмосферой, проводимых почти одновременно, стало возможным окончательно обнаружить магнитные волны в хромосфере и связать их с обилием элементов в короне, которые не встречаются во внутренних областях Солнца.
«Идентификация процессов, формирующих корону, имеет решающее значение, поскольку мы пытаемся лучше понять солнечный ветер — поток заряженных частиц, исходящий от Солнца, который может разрушить и повредить спутники и инфраструктуру на Земле. Наши новые открытия помогут нам проанализировать солнечный ветер и проследить его до того, откуда он исходит в атмосфере Солнца».
доктор Дебора Бейкер (UCL Space & Climate Physics)
Существование магнитных волн — колебаний ионов, движущихся в определенном направлении — было впервые теоретизировано в 1942 году и, как считается, вызывается миллионами нановспышек или мини-взрывами, происходящими в короне каждую секунду.
Исследовательская группа проследила направление волн, моделируя диапазон магнитных полей, и обнаружила, что волны, отражающиеся в хромосфере, похоже, магнитно связаны с областями большого количества ионизированных частиц в короне.
«Разница в химическом составе между внутренним слоем, фотосферой и короной — это особенность не только нашего собственного Солнца, но и звезд по всей Вселенной. Таким образом, наблюдая за нашей локальной лабораторией — Солнцем — мы можем улучшить понимание Вселенной далеко за ее пределами».
Доктор Марко Стангалини, итальянское космическое агентство и Национальный институт астрофизики в Риме
Исследователи говорят, что их результаты создают основу для будущих исследований с использованием данных Solar Orbiter, миссии Европейского космического агентства по получению изображений Солнца крупным планом.
Читать также:
Спутник Сатурна Титан удивительно похож на Землю. Какие у человечества на него планы?
Аборты и наука: что будет с детьми, которых родят.
Треть переболевших COVID-19 возвращаются в больницу. Каждый восьмой умирает.
Ученые советуют колонизировать карликовую планету Церера. Что в ней интересного?