Якщо ви насолоджуєтеся сонячним днем, подякуйте яскравій поверхні Сонця, відомій як фотосфера. Завдяки високій температурі близько 5800 К фотосфера забезпечує майже все сонячне світло, яке отримує Земля. Але попри все своє чудове сяйво, фотосфера не є найгарячішою частиною Сонця. Цю першість тримає дифузна зовнішня атмосфера Сонця, відома як корона. Її температура становить понад мільйон Кельвінів. Частини корони можуть бути нагрітими до 20 мільйонів Кельвінів, що є гарячіше, ніж ядро Сонця. Звісно, велика загадка полягає в тому, чому корона така гаряча.
Для більшої частини Сонця температура падає в міру віддалення від центра. Це має сенс, бо саме ядерний синтез в ядрі нагріває Сонце. Отже, можна було б очікувати, що корона буде холоднішою за поверхню, але це не так. Корона перегрівається через механізм, який астрономи не спостерігали. Дотепер.
Однією з причин, чому корона така гаряча, є те, що її речовина розсіяна. Корона така дифузна, що ми б вважали її вакуумом тут, на Землі, і тому її набагато легше нагрівати, ніж щільні шари фотосфери. Існує також механізм нагрівання, відомий як магнітна рекомбінація. Екваторіальна область Сонця обертається трохи швидше, ніж полярні області, тому лінії магнітні поля Сонця з часом заплутуються. Згодом лінії поля утворюють конфігурацію, коли може трапитися рекомбінація магнітного поля (перез’єднання ліній магнітного поля — Ред.). Це як розірвати натягнуту гумову нитку, і це вивільняє багато енергії. Але коли ми додаємо всю енергію, яку ми можемо порахувати за допомогою цього методу, цього недостатньо, щоб пояснити все нагрівання корони. Має бути ще один механізм.
Найпопулярнішим кандидатом є ефект, відомий як хвилі Альвена. Хвилі Альвена — це низькочастотні хвилі, спричинені іонами в магнітному полі. Оскільки іони є зарядженими частинками, їх коливання також створюють магнітні коливання як петлю зворотного зв’язку. Ви можете сприймати це як своєрідний фоновий гул, подібний до звуку стереодинаміків. Ідея полягає в тому, що хвилі Альвена передають досить багато енергії короні. Попередні розрахунки припускали, що це може пояснити відсутній компонент, але ключове слово — може.
У новому дослідженні науковці використали дані, зібрані за допомогою кріогенного спектрополяриметра ближнього ІЧ-діапазону (Cryogenic Near-IR Spectro-Polarimeter, Cryo-NIRSP), який встановлено на Сонячному телескопі Даніеля К. Іноуї. Пристрій використовує поляризацію для зображення магнітних полів у короні, і на основі отриманих даних наукова група отримала зображення хвиль Альвена. Зображення підтверджують наявність низькочастотних хвиль, про які астрономи знали, але також показують високочастотні хвилі, про які науковці не знали. Ці високочастотні хвилі не передають короні стільки енергії, скільки низькочастотні хвилі, але факт їх наявності означає, що магнітні поля Сонця ефективно передають енергію короні. Це змінює ймовірність хвилі Альвена передавати енергію з можливої на вірогідну. Щоб підтвердити процес, знадобиться більше спостережень, але той факт, що тепер ми можемо зобразити корональні хвилі Альвена, означає, що ми можемо краще зрозуміти їхню поведінку.
Отже, схоже, що таємниця температури корони, безумовно, нагрівається.
Посилання: Morton, Richard J., et al. «High-frequency coronal Alfvénic waves observed with DKIST/Cryo-NIRSP.» The Astrophysical Journal 982.2 (2025): 104.
За інф. з сайту www.universetoday.com
