Чому сонячна корона така гаряча

Сонячна корона нагріта набагато сильніше, ніж ті шари атмосфери Сонця, що розташовані під нею. Головним механізмом, який дозволяє їй так сильно нагріватися, є кінетичні хвилі Альвена. Нещодавно вчені змогли дослідити, як конкретно вони сприяють перерозподілу енергії у плазмі.

Сонячна корона
Сонячна корона. Джерело: phys.org

Гаряча сонячна корона

Сонячна корона — це найбільш зовнішні шари атмосфери нашого світила — ті самі промені, які добре видно під час затемнення. Вона простягається від поверхні зорі на відстань до 8 млн км і при цьому неймовірно гаряча. Її температура може сягати мільйона градусів.

Проте головна загадка полягає не в цьому, а в тому, що шари, які лежать нижче і які вчені зазвичай називають поверхнею Сонця, насправді значно холодніші — «усього» 6500°С. Нещодавно Саєд Аяз, аспірант з університету Алабами, опублікував дослідження, в якому зміг достатньо докладно розповісти, як таке може бути.

Перевіреної теорії щодо того, як енергія може перетікати від холоднішого тіла до гарячішого, у вчених немає. Проте вже достатньо давно головним кандидатом на нагрів сонячної корони є кінетичні хвилі Альвена.

Що встановило дослідження

У новому дослідженні молодий науковець сконцентрувався на вивченні того, як кінетичні хвилі Альвена розповсюджуються у середовищі зовнішніх шарів Сонця. У своїй роботі він спирався на дані про поведінку в цих регіонах магнітних полів та заряджених частинок, зібрані супутниками Viking та Freja.

Кінетичні хвилі Альвена виникають під дією потоків у плазмі Сонця. Вони являють собою коливання іонів, що виходять у фотосферу і там розсіюються, передаючи при цьому енергію. І тепер вчені знають, як це можна зробити, навіть якщо середовище розігріте до неймовірних температур.

Причиною його є явище, відоме як затухання Ландау. Коли хвиля поширюється у просторі, то її коливання відбуваються з певною швидкістю. Заряджені частинки у короні Сонця також мають власну швидкість, і вона дуже висока, адже їхня кінетична енергія пропорційна до температури.

Якщо ці дві швидкості рівні й частинка та хвиля перебувають поруч, то виникає резонанс. Друга передає першій енергію навіть без прямого зіткнення. А оскільки частота коливань кінетичних хвиль Альвена велика, вони здатні розганяти електрони у плазмі навіть тоді, коли ті самі переповнені енергією. З нового дослідження стало зрозуміло, що саме таким чином вони дуже швидко розсіюються у зовнішніх шарах, суттєво впливаючи на їхню динаміку.

За матеріалами phys.org

Довжиною в 140 Чумацьких Шляхів: знайдено найбільший джет чорної діри
Новий метод дозволив знайти сотні залишків наднових
Нова космічна програма Індії: повернення місячного ґрунту, місія до Венери та багаторазова ракета
Перлина в космічному океані: місія JUICE зазнімкувала Землю з відстані в п’ять мільйонів кілометрів
Розсекречені результати радіаційного опромінення всередині капсули Orion
Космічний танок: зіткнення галактик Arp 107 очима James Webb
У ранньому Всесвіті знайшли більше чорних дір, ніж очікували
Вчені знайшли припливно-пульсуючу зорю
Загадкове червоне світіння на Землі потрапило на космічний таймлапс
Автобус для наступника Hubble: NASA підготувала «транспорт» для нового космічного телескопа