Физики приблизились к разгадке тайны: почему корона Солнца более горячая, чем его поверхность

Фото: space.com

Ученые изучили потенциально важную роль кинетических альвеновских волн в повышении температуры короны Солнца. Таким образом физики стали на шаг ближе к разгадке давней тайны: почему верхняя часть атмосферы нашей звезды во много раз более горячая, чем ее поверхность. Результаты исследования опубликованы в The Astrophysical Journal, пишет Phys.

Корона Солнца, или верхняя часть атмосферы нашей звезды, простирается далеко за пределы видимого диска Солнца на расстояние примерно 8 млн км от его поверхности. Почти 70 лет астрофизики пытаются выяснить, почему корона имеет чрезвычайно высокую температуру (более 1 млн градусов Цельсия), намного превышающую температуру поверхности Солнца (6500 градусов Цельсия).

Кинетические альвеновские волны (КАВ) представляют собой колебания ионов и магнитного поля при их движении через солнечную плазму. Волны образуются в результате движений в фотосфере, внешней оболочке Солнца, которая излучает видимый свет.

По словам физиков, они сосредоточили свое исследование на нагреве и обмене энергией, которые обеспечивают КАВ. Эти волны способны переносить энергию и могут способствовать нагреву короны Солнца во время их распространения в космосе. Благодаря этим свойствам волны обеспечивают критический механизм передачи энергии, важный для понимания обмена энергией между электромагнитными полями и частицами плазмы.

Ученые считают, что КАВ способны поддерживать параллельные колебания электрического и магнитного полей, что обеспечивает передачу энергии между волновым полем и частицами плазмы с помощью такого явления, как затухание Ландау. Физики изучили механизм взаимодействия Ландау, который возникает, когда частицы, которые двигаются параллельно волне имеют скорость, сравнимую с фазовой скоростью волны. Когда частицы взаимодействуют с волной, они получают или теряют энергию, то есть находятся в резонансном состоянии.

Результаты исследования показывают, что КАВ быстро рассеиваются и полностью передают свою энергию частицам плазмы в виде тепла.

Физики считают, что лучшими кандидатами на роль нагревателя солнечной короны являются КАВ и именно они регулируют ее температуру. В частности, предполагается, что электромагнитная энергия волн, взаимодействующая с частицами, преобразуется в тепло в процессе затухания волн при движении.

Пока что это одно из вероятных решений давней загадки, над которой ломают голову астрофизики уже много лет.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист ARDinform