Китайская академия наук опубликовала в журнале The Astrophysical Journal исследование, описывающее полную физическую картину аномального нагрева в верхних слоях атмосферы Солнца: солнечной короне и хромосфере.
Как сообщает Phys.org, исследование провели ученые Юньнаньской обсерватории, использовавшие данные наблюдений ряда крупных телескопов и спутников. В результате они выявили потенциальную магнитную активность, которая может быть причиной аномального нагрева в верхних слоях атмосферы Солнца. Авторы работы отмечают, что загадка аномального нагрева солнечной короны является одной из восьми проблем современной астрономии.
"Теоретические исследования предложили различные режимы нагрева, но ни один из них не был окончательно доказан, - сообщает Китайская академия наук. - В нынешнем виде наше понимание того, как нагреваются верхние слои солнечной атмосферы, остается неполным. Данное исследование предлагает новый курс, отходящий от традиционного причинно-следственного подхода. Вместо этого он начинается со следствия и возвращается к причине. Путешествие начинается с изучения характеристик верхних слоев атмосферы, за которым следует выявление корреляций с различными магнитными полями - единственным известным источником, способным поставлять энергию, необходимую для нагрева верхних слоев атмосферы".
Проще говоря, исследователи взглянули на верхнюю часть солнечной атмосферы как на единую систему, испытывающую аномальный нагрев и сохраняющую аномально высокие температуры в течение длительного периода времени. Многолетние наблюдения глобальной хромосферы и короны впервые дали четкий ответ на вопрос о том, как происходит этот нагрев.
Оказалось, что основным источником тепла для хромосферы являются сетевые магнитные поля, структура которых значительно препятствует выходу заряженных частиц, тепла и некоторых волн из верхней части хромосферы. Установлено и то, что хромосфера черпает тепло от магнитных полей в активных и эфемерных областях, а также от распространения нисходящей энергии, генерируемой ими в короне. Причем эти поля в эфемерных областях вносят гораздо больший вклад в нагрев хромосферы, чем в активных областях.
Что касается солнечной короны (это верхний, самый разреженный и горячий слой атмосферы, состоящий из плазмы, электронов и ионов), то исследователи обнаружили, что она в основном нагревается сетевыми полями. И здесь тоже магнитные поля в эфемерных областях вносят существенно больший вклад в нагрев короны, чем в активных областях.
"Кроме того, исследование показало, что нагрев магнитных полей в активных и эфемерных областях приводит к пространственному распределению активной хромосферы и активной короны в форме бабочки. Этот процесс нагрева демонстрирует долгосрочную характеристику эволюции, которая находится в фазе с циклом солнечной активности. И наоборот, нагрев сетевых полей приводит к длительной эволюции всей фоновой (спокойной) хромосферы и фоновой (спокойной) короны, противоположной солнечному циклу", - резюмируют авторы работы.