На поверхности Солнца обнаружен новый механизированный процесс, способствующий нагреву его внешней атмосферы. С помощью Обсерватории солнечной астрономии Дэниела К. Иноуэ (DKIST), расположенной на острове Мауи, ученым удалось выявить явление, известное как нестабильность Кельвина-Гельмгольца (KHI). Это открытие может объяснить, почему корона Солнца, несмотря на свои большие температуры, остаётся такой горячей.
Механизм нестабильности
Нестабильности Кельвина-Гельмгольца возникают, когда два слоя жидкости или газа движутся с различными скоростями, создавая зоны сдвига, которые формируют вихри. Такие явления можно наблюдать в атмосферах других планет, например, на Юпитере. В солнечной атмосфере KHI проявляются в местах, где солнечный ветер взаимодействует с магнитосферами планет. Исследования показывают, что эти вихри могут сильно влиять на нагрев слоёв атмосферы, а также на саму поверхность звезды.
Установлено, что на солнечной поверхности возникают вихри, способствующие образованию так называемого «плетения магнитных полей». Это происходит, когда магнитные линии переплетаются и накручиваются друг на друга. Когда эти «косички» магнитных полей разрываются и восстанавливаются, происходит выделение энергии, которая подогревает атмосферу. Например, температура на поверхности Солнца составляет около 5800 градусов Кельвина, тогда как в короне она достигает более миллиона градусов Кельвина.
Данные DKIST
С помощью нового оборудования DKIST были получены высококачественные изображения солнечной поверхности, где происходят вихревые процессы. Ученые сравнили эти изображения с компьютерными моделями солнечной фотосферы, разработанными с использованием сложных физических уравнений. Симуляции позволили увидеть процессы, которые трудно или невозможно измерить напрямую.
Анализ изображений подтвердил наличие десятков вихревидных структур, согласующихся с проявлениями KHI. Эти наблюдения открыли внутренние механизмы, благодаря которым поверхность Солнца взаимодействует с магнитными структурами, создавая условия для возникновения нестабильностей.
Разгадка солнечного нагрева
Томас Риммле из Национальной солнечной обсерватории, управляющей DKIST, отмечает, что открытие KHI представляет собой важный шаг в понимании процесса нагрева внешней солнечной атмосферы. По его словам, нестабильности Кельвина-Гельмгольца могут объяснить, почему корона достигает таких высоких температур. Эти регионы не только создают основы для плетения магнитных полей, но и способствуют смешению заряженной и незаряженной плазмы.
Следующий этап исследования заключается в выделении и более детальном изучении KHI на поверхности Солнца. Это позволит ученым лучше понять, какое количество энергии передаётся от поверхности в солнечную атмосферу и как магнитные поля ведут себя в нижних слоях атмосферы.
Взгляд редакции SpaceDiscover
Открытие нестабильностей Кельвина-Гельмгольца на Солнце подчеркивает значимость новых технологий в астрономии. Эти наблюдения могут не только разрешить давнюю загадку термодинамики звёзд, но и улучшить понимание динамики солнечной активности, что позитивно скажется на прогнозах космической погоды, влияющей на Землю и другие планеты Солнечной системы. Мы с нетерпением ждем дальнейших исследований, которые помогут углубить наше понимание этих сложных процессов.
Не забудьте подписаться на наши каналы Дзен, Telegram и ВК.
Мы всегда рады видеть вас среди наших читателей и подписчиков SpaceDiscover!
