Одна из самых давних загадок астрофизики — почему внешняя атмосфера Солнца, корона, нагрета до миллионов градусов, в то время как его поверхность значительно холоднее. Несмотря на частые вспышки, выделяющие огромную энергию, корона остается раскаленной. Первая индийская солнечная обсерватория Aditya-L1 предоставила ключевые подсказки для решения этой головоломки, сообщает infohub.kz.
Профессор Р. Рамеш из Индийского института астрофизики (IIA), возглавивший исследование, объясняет, что перепады температур в слоях Солнца противоречат обычной физике. В самом ядре температура достигает 15 миллионов градусов Цельсия. На фотосфере, видимой поверхности, она составляет около 5500°C. Но внешний слой — корона — раскален примерно до 2 миллионов градусов, иногда до 40 миллионов.
Корона — место зарождения экстремальных космических явлений, таких как солнечные вспышки и корональные выбросы массы (CME), которые высвобождают колоссальную энергию. CME могут вызывать красивые полярные сияния, но также нарушать работу электросетей и спутников. В спокойные периоды Солнце испускает два-три CME в день, но во время солнечного максимума, который наступает каждые 11 лет, их число может превышать десять в день.
Профессор Рамеш предупреждает, что если бы Солнце не восполняло энергию, теряемую при каждом CME, наша звезда со временем остыла бы, погрузив Землю в необратимый глубокий холод. Но этого не происходит, значит, существует механизм, поддерживающий экстремальный жар короны.
Ученые связывают это с двумя факторами: во-первых, кипящие движения на поверхности Солнца порождают волны, которые переносят энергию наружу, к короне, подобно тому, как океанские волны оставляют пену на берегу. Во-вторых, запутанные линии магнитного поля в атмосфере Солнца постоянно разрываются и воссоединяются. Профессор Рамеш описывает CME как разрывы этих скрученных, переплетенных петель, которые выбрасывают в космос намагниченную плазму и газ, часто вблизи солнечных пятен, где магнитные поля особенно сильны.
«Но затем эти линии воссоединяются, и Солнце восполняет потерянную энергию в течение нескольких часов», — добавляет он. В своей статье профессор Рамеш и его команда количественно оценили вклад каждой системы в нагрев короны. Исследование показывает, что второй механизм — магнитное пересоединение — обеспечивает большую часть энергии. «Волны от кипящей поверхности Солнца дают лишь 7% необходимой энергии, — говорит профессор Рамеш. — Остальные 93% поступают от того, что Солнце перестраивает себя и восполняет потерянную энергию».