На Солнце идут дожди, и благодаря исследователям из Института астрономии Гавайского университета (IfA) мы теперь знаем, почему.
В отличие от воды, которая льется с неба на Земле, солнечный дождь происходит в короне Солнца — области сверхгорячей плазмы над его поверхностью. Этот дождь состоит из более холодных и плотных сгустков плазмы, которые образуются высоко в короне и падают обратно вниз. Десятилетиями ученые не могли объяснить, как этот дождь образуется так быстро во время солнечных вспышек.
Новое объяснение
Загадку разгадали аспирант Люк Бенавиц и астроном IfA Джеффри Рип. Их статья, опубликованная в The Astrophysical Journal, стала недостающим элементом разрабатывавшихся десятилетиями солнечных моделей.
«Нынешние модели предполагают, что распределение различных элементов в короне постоянно в пространстве и времени — что, очевидно, не соответствует действительности. Удивительно, что достаточно допустить изменение некоторых элементов, например железа — и модели сразу начинают соответствовать тому, что мы наблюдаем на Солнце. Физика оживает и кажется реалистичной», — поделился Бенавиц.
Почему это важно
Новое открытие означает, что специалисты по физике Солнца могут точнее моделировать поведение нашей звезды во время вспышек. Эти знания в будущем могут помочь прогнозировать космическую погоду, которая влияет на нашу повседневную жизнь.
Предыдущие модели требовали продолжительного нагрева для выпадения коронального дождя, однако солнечные вспышки могут длиться всего несколько минут. Изменение содержания элементов может объяснить, как дождь может образовываться настолько быстро, и авторы это убедительно показали. Оказалось, что хромосферное испарение создает локальные области концентрации элементов с низким потенциалом ионизации, в частности, железа и кремния. Эти пики порождают тепловую неустойчивость, и она, лавинообразно развиваясь, обрушивается дождем.
«Это открытие важно, потому что оно помогает нам понять, как Солнце на самом деле работает. Мы не можем непосредственно наблюдать процесс нагрева, поэтому мы используем охлаждение в качестве индикатора. Но если наши модели неправильно учитывали содержание элементов, то время охлаждения, вероятно, переоценивалось. Возможно, нам придется вернуться к началу в вопросе коронального нагрева, так что впереди много новой и интересной работы», — заметил Рип.
Новые перспективы
Это исследование открывает путь к решению гораздо более широкого круга вопросов. Теперь ученые знают, что содержание элементов в атмосфере Солнца должно меняться со временем, что ставит под сомнение давно существующие модели, которые предполагали их неизменность. Побуждая исследователей к пересмотру принципов поведения внешних слоев Солнца и механизмов движения энергии через его атмосферу, открытие выходит далеко за рамки коронального дождя.
На Солнце разглядели магнитные «занавески»
Обнаружены неизвестные до этого источники ускорения электронов на Солнце
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram