Скопировать ссылкуАстрономы сделали самые четкие в истории снимки Солнца
Благодаря снимкам с разрешением до 20 километров исследователи впервые увидели процессы, ранее существовавшие только в теории.
Астрономы представили самые детализированные в истории изображения видимой поверхности Солнца, полученные с помощью солнечного телескопа имени Дэниела К. Иноуэ на гавайском острове Мауи. Этот аппарат, принадлежащий Национальному научному фонду США, оснащен четырехметровым зеркалом, которое собирает в семь раз больше света, чем любой другой специализированный наземный прибор.
Как сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature, благодаря техническим мощностям ученым удалось зафиксировать в фотосфере структуры размером менее 20 километров, что стало рекордом пространственного разрешения для современной науки.
На кадрах, сделанных в процессе настройки и проверки возможностей телескопа, исследователи обнаружили структуры, ранее недоступные для наблюдения. Внешняя оболочка звезды оказалась покрыта подвижными узорами, напоминающими перья, золотые полосы и спиральные вихри.
Анализ показал, что эти образования являются экспериментальным подтверждением неустойчивости Кельвина-Гельмгольца на Солнце. Данный физический процесс возникает, когда два потока намагниченной плазмы скользят друг относительно друга с разной скоростью, создавая на границе раздела волнообразные возмущения. Подобная динамика визуально схожа с рябью, которую ветер создает на поверхности воды.
Хотя это явление давно известно в физике жидкостей и ранее фиксировалось на Земле, в атмосферах Юпитера и Сатурна, на поверхности Солнца его удалось задокументировать впервые.
Полученные данные предоставляют информацию для решения фундаментальных задач астрофизики, в частности, вопроса аномального нагрева солнечной короны. Температура внешней атмосферы звезды достигает 1,1 миллиона градусов Цельсия, что почти в 200 раз превышает температуру самой поверхности, составляющую около 5500–6000 градусов. Согласно физическим законам, температура должна понижаться при удалении от источника тепла, однако обнаруженные вихревые потоки указывают на механизмы, способные эффективно переносить энергию в корону.
Кроме того, неустойчивость Кельвина-Гельмгольца может быть ключом к пониманию короткого 11-летнего солнечного цикла. Магнитные полюса звезды меняются местами достаточно быстро, и вихревые структуры, способные эффективно рассеивать магнитные поля, рассматриваются как недостающий элемент в этой физической головоломке.
Детальное изучение динамики плазмы напрямую связано с прогнозированием процессов, влияющих на технологическую инфраструктуру Земли. Экстремальные магнитные поля провоцируют вспышки и корональные выбросы массы. Линии магнитного поля перекручиваются, создавая напряжение, которое внезапно высвобождается при их разрыве.
Эти выбросы энергии вызывают на Земле магнитные бури, способные нарушать работу электросетей, систем GPS-навигации и радиосвязи, а также приводить к появлению ярких полярных сияний.
Таким образом, современная солнечная фотография прошла путь от 2 апреля 1845 года, когда физики Леон Фуко и Ипполит Физо получили первый дагеротип с изображением солнечных пятен, до запуска спутников SOHO и SDO, снимающих светило в ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах.
Сегодня новейшие наземные телескопы фиксируют кипящую плазму и магнитные петли с точностью до нескольких десятков километров.
Теперь ученые уверены, что столь подробные наблюдения открывают новые возможности для изучения факторов, которые запускают механизмы пересоединения магнитных линий и определяют поведение всей Солнечной системы.
Скопировать ссылку