Международная группа исследователей из Института исследований Солнечной системы им. Макса Планка (Германия) опубликовала результаты нового компьютерного моделирования, объясняющего, как формируются и поддерживаются солнечные протуберанцы. Эти структуры представляют собой огромные облака холодной плазмы, которые могут существовать в раскаленной короне Солнца на протяжении недель и даже месяцев.
Протуберанцы — это плотные плазменные образования, температура которых значительно ниже окружающей короны. Они могут принимать самые разные формы и размеры, напоминая гигантские языки пламени, зависшие в атмосфере Солнца. Несмотря на кажущуюся хрупкость, их плотность в сотни раз превышает плотность окружающей среды. Протуберанцы способны оставаться стабильными длительное время, но иногда завершаются мощными извержениями, выбрасывающими заряженные частицы в космос. Если такие облака достигают Земли, они могут вызывать сильные магнитные бури, угрожающие спутникам и электросетям.
В новом исследовании ученые впервые смоделировали процессы не только в атмосфере Солнца, но и в более глубоких слоях, где формируются сложные магнитные поля. Моделирование показало, что протуберанцы образуются в углублениях между дугами магнитных линий, напоминающих два горба верблюда. Под действием турбулентных потоков плазмы из хромосферы холодная плазма поднимается вверх и оказывается запертой в этом «провале» магнитного поля.
Для поддержания стабильности протуберанца необходимо постоянное пополнение вещества. Компьютерные модели показали, что часть плазмы периодически выпадает обратно в нижние слои, но потери компенсируются двумя процессами: регулярным поступлением холодной плазмы из хромосферы и конденсацией горячей плазмы из короны, которая охлаждается и пополняет структуру.
Первый автор публикации Лиза-Мари Цесснер-Ондрачек утверждает, что эти расчеты впервые демонстрируют, как оба этих процесса взаимодействуют, обеспечивая протуберанцы веществом и поддерживая их жизнеспособность. По словам профессора Сами К. Соланки, более глубокое понимание протуберанцев — важнейшая часть головоломки для прогнозирования опасной космической погоды и защиты земной инфраструктуры.
Ранее ученые впервые измерили мощность струй черной дыры.
