Почему атмосфера Солнца горячее его поверхности? Этот парадокс десятилетиями оставался загадкой для астрофизиков. Новая работа международной группы исследователей из Лондонского университета королевы Марии, Калифорнийского университета в Беркли и Массачусетского технологического института, опубликованная в журнале Physical Review X, предлагает убедительное объяснение.
Ученые использовали данные космического аппарата Parker Solar Probe, запущенного NASA в 2018 году. Этот зонд стал рекордсменом по приближению к Солнцу — всего 6,1 млн км от его поверхности — и замерил мельчайшие колебания магнитного поля, солнечного ветра и плазмы.
Анализ этих данных показал существование «барьера спиральности» — границы, где энергия мелкомасштабных возмущений плазмы превращается в тепло. Это процесс турбулентной диссипации, который разогревает корону и ускоряет солнечный ветер. Открытие объяснило температурные аномалии и изменчивость потоков солнечного ветра, о которых ученые знали давно, но не имели строгой физической модели.
Солнечный ветер напрямую влияет на магнитное поле Земли, вызывая полярные сияния и иногда представляя угрозу спутникам и электросетям, как во время знаменитого «События Кэррингтона» 1859 года, которое привело к отказу телеграфных систем в Европе и Северной Америке, ударам током у телеграфистов и повсеместному усилению полярных сияний вплоть до экваториальных широт. Для планет у других звезд последствия таких процессов могут быть еще серьезнее.
Сегодня Parker Solar Probe приближается к завершению миссии: его топливо почти израсходовано, но аппарат продолжит вращаться вокруг Солнца еще миллионы лет. Уже сейчас он подарил науке одно из основных открытий — доказательство существования «барьера спиральности», важного для объяснения энергии не только нашего Солнца, но и других звезд.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что европейский космический аппарат Solar Orbiter помог ученым впервые точно определить происхождение быстрых электронов, которые Солнце выбрасывает в межпланетное пространство.
