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.
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.
Магазин від Universe Space Tech
Комплект журналів Сонце, Місяць та Марс
До товаруПеревіреної 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
