Ученые пытаются понять, почему корона Солнца очень горячая, в то время как поверхность светила сравнительно прохладная. Астрофизики, использовав крупнейший наземный солнечный телескоп «Иноуэ», запечатлели высокочастотные альвеновские волны, распространяющиеся вдоль магнитного поля звезды. Возможно, это поможет объяснить этот феномен.
Прямое наблюдение солнечной короны крайне сложно: ее яркость в миллион раз слабее поверхности Солнца, а механизмы нагрева действуют на очень малых временных и пространственных масштабах. Поскольку проблема коронального нагрева не решена, ученые предложили несколько гипотез, ни одна из которых пока не признана окончательно доказанной.
В семидесятых годах двадцатого века американский физик и астроном Юджин Паркер высказал предположение, что дополнительное тепло в корону Солнца приносят так называемые нановспышки — малые эпизодические вспышки нагревания во внешней части атмосферы звезды. Суммарно эти события способны нагреть корону. Впервые их наблюдали с помощью спектрографа IRIS в 2020 году. Naked Science рассказывал ранее.
Одна из гипотез о преобразовании энергии магнитного поля в тепло утверждает, что нагрев вызван Помехи от турбулентных потоков в солнечной атмосфере, перенос энергии в корону и её последующее рассеяние в виде тепла не подтверждаются наблюдениями.
Популярность гипотезы Паркера растет среди ученых, но ей противостоит гипотеза волнового нагрева. Согласно последней, энергию короне поставляет альвеновские волны. Волнистая субстанция поднимается вверх вдоль линий магнитного поля звезды и рассеивается, превращаясь в тепло. Эти волны, названные в честь лауреата Нобелевской премии Ханнеса Альвена, ранее… наблюдали в низкочастотном диапазоне.
Международная группа ученых под руководством Ричарда Дж. Мортона из Нортумбрийского университета использовала телескоп «Иноуэ» с прикрепленным спектрополяриметром Cryo-NIRSP для измерения движения плазмы в инфракрасной линии излучения ионизированного железа (Fe XIII) на длине волны 1074 нанометра.
В результате учёные обнаружили явные признаки колебаний плазмы в верхних слоях атмосферы Солнца — высокочастотные альвеновские волны. опубликованы в журнале The Astrophysical Journal.
Полученные данные подтвердили существование высокочастотных альвеновских волн, позволив астрофизикам приблизиться к пониманию того, как Солнце «разжигает» корону. Однако полученные результаты расходятся с устоявшимися моделями солнечной динамики: ранее считалось, что подобные волны должны теряться в хромосфере — среднем слое солнечной атмосферы — из-за сильного затухания.
Расчёты также выявили, что новые волны переносят меньшую энергию, чем низкочастотные волны и поэтому не могут являться главным источником нагрева короны.
Полученные результаты представляют собой значительный прогресс в исследовании верхних слоёв солнечной атмосферы. Так как телескоп «Иноуэ» начал работу совсем недавно, а в 2024 году с его помощью… составили Получение карты магнитного поля солнечной короны позволит решить проблему коронального нагрева в ближайшее время.