Ученые из Национальной солнечной обсерватории США (NSO) и Технологического института Нью-Джерси (NJIT) сделали прорыв в изучении внешней атмосферы Солнца — короны. С помощью новой адаптивной оптики они впервые получили четкие изображения тончайших структур плазмы, включая загадочный «корональный дождь» — охлаждающуюся плазму, которая падает обратно на поверхность Солнца вдоль магнитных линий звезды. Результаты опубликованы в Nature Astronomy.
Система, установленная на 1,6-метровом солнечном телескопе «Goode Solar Telescope» в Калифорнии, получила название «Кона». Она регулирует зеркало телескопа 2200 раз в секунду, компенсируя искажения от земной атмосферы и колебания оборудования.
Благодаря этому резкость снимков выросла в 10 раз: теперь видны детали размером всего 63 километра — вместо прежних 1000 километров, что было пределом наблюдений почти 80 лет.
«Это технологическое достижение меняет правила игры, позволяя нам увидеть поразительные вещи», — заявил Дирк Шмидт, ведущий автор исследования и ученый по адаптивной оптике в NSO.
Среди полученных снимков — кадры тончайших нитей коронального дождя толщиной всего 20 километров, а также солнечные протуберанцы, скручивающиеся в реальном времени, и короткоживущие плазменные струи, называемые спикулами.
Корональный дождь образуется, когда более горячая плазма в короне Солнца остывает и становится плотнее. Подобно каплям дождя на Земле, корональный дождь тянется к поверхности под действием гравитации. Поскольку плазма электрически заряжена, она следует линиям магнитного поля, которые образуют огромные дуги/петли, вместо того, чтобы падать по прямой линии.
«Многое можно открыть, если увеличить разрешение в 10 раз», — подчеркнул Шмидт.
Наблюдения с помощью «Коны» помогут разгадать одну из главных загадок солнечной физики: почему температура короны в миллионы градусов значительно выше, чем у поверхности Солнца. Также технология будет полезна для изучения солнечных вспышек и магнитных процессов, влияющих на космическую погоду.
На видео кадр из 19-минутного покадрового фильма, показывающего, как плазма «танцует» и закручивается вместе с магнитным полем Солнца.
Соавтор исследования Филип Гуд, физик из NJIT-CSTR, назвал эту технологию «началом новой эры в солнечной физике»:
«С уже работающей корональной адаптивной оптикой это знаменует начало новой эры в солнечной физике, обещая множество новых открытий в ближайшие годы и десятилетия».
В будущем команда планирует внедрить систему «Кона» в крупнейший солнечный телескоп мира — 4-метровый телескоп имени Дэниела К. Иноуэ на Гавайях. Это позволит исследовать еще более мелкие детали солнечной короны.