Солнечная атмосфера - это гигантская физическая лаборатория, которая привлекла к себе внимание астрофизиков уже более века назад.
Она простирается от видимой поверхности Солнца, или фотосферы, до самой Земли и за ее пределами.
Плазма солнечной атмосферы обладает свойствами, которые делают изучение и полное понимание солнечной атмосферы реальной проблемой. Она структурирована, неоднородна, высокодинамична и характеризуется большим диапазоном значений пространственного и временного масштабов.
Среди многих нерешенных вопросов можно выделить следующие:
- Как плазма нагревается в короне до многомиллионных температур?
- Что лежит в основе физических процессов плазменного ускорения и генерации солнечного ветра?
- Какие физические процессы управляют космической погодой?
В течение нескольких десятилетий было предсказано, что магнитогидродинамические волны (МГД) могут играть ключевую роль в процессах, определяющих физическое состояние солнечной атмосферы.
Однако, из-за отсутствия адекватного инструментального разрешения, было только ограниченное или косвенное доказательство существования МГД-волн.
Фактическое обнаружение магнитных или магнитно доминирующих волн было сделано с помощью визуализации и спектрополяриметрических приборов на борту судна "Аэрофлот".
Исследования МГД-волн эволюционировали за последние два десятилетия из преимущественно теоретического предприятия с незначительным количеством наблюдений в предмет, основывающийся в настоящее время на множестве наблюдений.
Эти наблюдения, в частности, показывают, что МГД-волны почти повсеместно присутствуют в солнечной атмосфере.
Для понимания и использования имеющихся наблюдений необходимы новые теоретические разработки.
МГД-волны важны по различным причинам:
- Они отражают стабильное динамическое поведение плазмы, структуры, в которых они живут.
- Они транспортируют энергию и могут нагревать плазму.
Не менее важно, что они дадут нам косвенный метод измерения плазмы, в которой они возникают.
Точное определение основных свойств МГД-волн на основе наблюдений, таких как периоды, время демпфирования и амплитуды, пришло к естественному пониманию того, что МГД-волны могут быть использованы для зондирования плазмы солнечной атмосферы, так же как сейсмические волны используются для зондирования недр Земли.
Этот косвенный метод известен как сейсмология и используется для изучения недр Солнца (гелиосейсмология), недр Земли (гелиосейсмология) и звезд (звездная сейсмология).
Сейсмология солнечной атмосферы позволяет определить свойства намагниченной солнечной плазмы, которая не поддается прямому измерению.
Примерами являются напряженность магнитного поля, высота шкалы плотности и магнитное поле.
Солнечная магнитосейсмология основана на сравнении наблюдаемых конкретных волновых переменных с теоретическими значениями.
Это требует точных наблюдений и достаточно продвинутых теоретических моделей МГД-волн.
Последние наблюдения волн с высоким пространственным/временным разрешением космических и наземных приборов нового поколения (таких, как "Хинод", "Солнечная энергия" и др.) включают в себя огромный импульс для дальнейшего изучения МГД-волн и добавления большего количества физических свойств.
Цель и надежда методов состоит в том, чтобы новая теория развития событий, как с помощью аналитического, так и цифрового моделирования, помогла проложить путь к интерпретации данных, получаемых с помощью приборов
Например, усовершенствованного технологического солнечного телескопа (ATST), солнечного орбитального аппарата (SO) или HiRISE.
Невозможно переоценить своевременность исследований МГД-волн в солнечной атмосфере, поскольку международная космическая гонка теперь объясняет широкое разнообразие альфвеновских и агнетоакустических волн.
Эти волны наблюдают с помощью коронального многоканального поляриметра (КИМ) и гинода в нижней и верхней солнечной атмосфере.
В будущем ученые надеются понять природу МГД-волн и найти им полезное применение как в космосе, так и на земле.
Если вам понравилась статья, то ставьте лайк и подписывайтесь на канал.
Всего сейсмического.