Создана первая карта магнитного поля солнечной короны.

Коронарный мультиканальный поляриметр оказал помощь физикам в осуществлении этого действия.

Мощность магнитного поля солнечной короны (слева) и траектория распространения альвеновских волн в нём (справа).

Солнечная корона, наименее плотный и наиболее нагретый слой Солнца, образованный плазмой, привлекает к себе много исследователей, предоставляя им ценные данные для изучения.

Международная группа учёных добилась заметного прогресса в исследовании солнечной короны, создав первую карту её магнитного поля. Данное открытие позволит более точно понять процессы нагрева плазмы до высоких температур и предвидеть солнечные бури. опубликована в Science.

Измерения магнитного поля на поверхности Солнца обычно проводят с помощью эффекта Зеемана: расщепления атомных спектральных линий под воздействием внешнего магнитного поля. В короне такой метод неприменим из-за значительно меньшей силы средних полей, чем те, которые можно зарегистрировать данным способом.

Ученые при помощи инструмента «коронарный мультиканальный поляриметр» (СoMP), установленного в обсерватории Мауна-Лоа на Гавайях, отслеживают распространение альвеновских волн — колебаний плазмы, которые движутся вдоль линий магнитного поля. Скорость этих волн зависит от силы поля в каждой точке.

Учёным до сих пор удавалось получать регулярные и точные измерения магнитного поля Солнца только на уровне фотосферы и хромосферы. Использование CoMP позволит дополнить предыдущие измерения и составить максимально полную магнитную карту Солнца. «Это прекрасная демонстрация того, как мы можем использовать альвеновские волны для исследования свойств Солнца, — говорит физик Ричард Мортон из Нортумбрийского университета, один из авторов работы. — Этот процесс похож на то, как сейсмологи используют землетрясения, чтобы узнать, как выглядят недра Земли».

Визуализация измерений, выполненная исследователями Yang, Вангом и Мортоном и др., публикация в журнале «Science», 2020 год.

Каждый пиксель CoMP охватывал участок короны размером примерно 7000 на 7000 километров, что даёт высокое разрешение для таких исследований. Измерения мультиканального поляриметра дополнили данные о плотности электронной среды короны: учёные получили её по интенсивности запрещенных спектральных линий атомов железа (эти линии соответствуют квантовым переходам, которые не подчиняются правилам отбора для дипольного излучения).

Магнитное поле солнечной короны варьируется от 1 до 4 гаусса. Погрешность измерений не превышает 15%. Экстраполируя данные на трехмерное пространство и сравнивая их с теоретическими моделями, физики обнаружили совпадение при усреднении по большим расстояниям, хотя могут наблюдаться различия при масштабировании. Этот метод позволяет создавать динамическую картину процессов в магнитном поле Солнца.

Ранее сообщалось о том, что магнитное поле Земли оказало помощь археологам. подтвердитьДата сожжения Иерусалима и европейский космический аппарат Solar Orbiter. снял Солнце с рекордно близкого расстояния.