Фізики наблизилися до розгадки таємниці: чому корона Сонця гарячіша, ніж його поверхня

Вчені вивчили потенційно важливу роль кінетичних альвенівських хвиль у підвищенні температури корони Сонця. Тож тепер фізики стали на крок ближчими до розгадки давньої таємниці: чому верхня частина атмосфери нашої зірки у багато разів гарячіша, ніж її поверхня. Результати дослідження опубліковані в The Astrophysical Journal, пише Phys.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Корона Сонця, або верхня частина атмосфери нашої зірки, простягається далеко за межі видимого диска Сонця на відстань приблизно 8 млн км від його поверхні. Майже 70 років астрофізики намагаються з'ясувати, чому корона має надзвичайно високу температуру (понад 1 млн градусів Цельсія), що набагато перевищує температуру поверхні Сонця (6 500 градусів Цельсія).

Кінетичні альвенівські хвилі (КАХ) являють собою коливання іонів і магнітного поля під час їхнього руху через сонячну плазму. Хвилі утворюються внаслідок рухів у фотосфері, зовнішній оболонці Сонця, яка випромінює видиме світло.

За словами фізиків, вони зосередили своє дослідження на нагріванні й обміні енергією, які забезпечують КАВ. Ці хвилі здатні переносити енергію і можуть сприяти нагріванню корони Сонця під час їхнього поширення в космосі. Завдяки цим властивостям хвилі забезпечують критичний механізм передачі енергії, важливий для розуміння обміну енергією між електромагнітними полями та частинками плазми.

Науковці вважають, що КАВ здатні підтримувати паралельні коливання електричного та магнітного полів, що забезпечує передавання енергії між хвильовим полем і частинками плазми за допомогою такого явища, як згасання Ландау. Фізики вивчили механізм взаємодії Ландау, який виникає, коли частинки, що рухаються паралельно хвилі, мають швидкість, порівнянну з фазовою швидкістю хвилі. Коли частинки взаємодіють із хвилею, вони отримують або втрачають енергію, тобто перебувають у резонансному стані.

Результати дослідження показують, що КАВ швидко розсіюються і повністю передають свою енергію частинкам плазми у вигляді тепла.

Фізики вважають, що найкращими кандидатами на роль нагрівача сонячної корони є КАВ, тож саме вони регулюють її температуру. Зокрема, припускають, що електромагнітна енергія хвиль, яка взаємодіє з частинками, перетворюється на тепло в процесі загасання хвиль під час руху.

Поки що це одне з імовірних рішень давньої загадки, над якою ламають голову астрофізики вже багато років.

Як уже писав Фокус, науковці підтвердили невідповідність між спостереженнями Всесвіту і теоретичними передбаченнями про його структуру. Вони виявили сліди водню, що вказує на темну матерію і наявність або невідомої частинки, або нової фізики.

Також Фокус писав про те, що вчені використовували замальовки астронома Йоганна Кеплера, щоб краще зрозуміти деякі загадкові явища на Сонці.