Ученые из США, Бельгии и Норвегии показали, что альфвеновские волны играют большую роль в нагревании солнечной короны.
Тем, что корона Солнца имеет огромную температуру ( ~106 К ), далекого от гелиофизики человека удивить сложно. Специалистам же известно, что с этим связана одна из сложнейших теоретических проблем: температура нижележащей фотосферы измеряется не сотнями и даже не десятками, а единицами тысяч кельвинов. Явное несоответствие сразу привлекает внимание; причем намного более логичным кажется обратный вариант, в котором «поверхность» Солнца становится горячее, чем внешняя часть его атмосферы.
Чтобы температура корональной плазмы достигала наблюдаемых значений, в корону необходимо постоянно закачивать энергию из фотосферы. Поскольку прямой нагрев здесь недопустим ( это было бы нарушением второго закона термодинамики ), приток энергии должны обеспечивать какие-то нетепловые процессы, в которых участвуют электромагнитные поля в плазме. Одно из возможных решений проблемы в сороковых годах прошлого века предложил шведский физик Ханнес Альфвен; рассмотренные им поперечные магнитогидродинамические плазменные волны, распространяющиеся вдоль силовых линий магнитного поля, способны переносить энергию с очень малыми потерями.
На фото: Структура солнечной короны
Эту концепцию считали довольно убедительной, но долгое время она оставалась без экспериментальной поддержки. Лишь в 2007 году ученые зарегистрировали первые альфвеновские волны в солнечной короне, которые к тому же оказались слишком «слабыми» и даже теоретически не могли обеспечить нужное повышение температуры.
На фото: снимок Солнца, сделанный SDO 25 апреля 2010-го. В рамке находится активная область, которую изучали авторы. ( Иллюстрация НАСА / SDO / AIA )
Авторам новой работы посчастливилось обнаружить волны гораздо большей амплитуды, достаточной для нагрева короны и ускорения солнечного ветра. Наблюдения короны и переходного слоя между ней и хромо-сферой, данные которых анализировали гелиофизики, 25 апреля 2010 года выполнила обсерватория SDO. Параметры альфвеновских волн оценивались по воздействию последних на спикулы - струи вещества, движущегося вверх от фотосферы.
Теперь, когда возможность переноса больших объемов энергии альфеновскими волнами доказана, теоретики могут заняться вопросом о передаче доставленной энергии плазме. Построить адекватную модель такого процесса пока никому не удалось.
Этот зацикленный двухсекундный видеофрагмент позволяет рассмотреть, как под действием альфвеновских волн спикулы начинают «извиваться». Реальные длина и ширина показанного участка примерно равны 43 500 километров:
E-mail
Карта сайта
В избранное
Статьи по астрономии
