Ученые предложили новый взгляд на формирование короны Солнца и солнечного ветра
08.05.2019
Сотрудники Физического
института имени П. Н. Лебедева РАН детально изучили движение плазмы в солнечных
макроспикулах (одном из наименее изученных явлений на Солнце) и предположили,
что именно они отвечают за образование короны Солнца — внешней газовой оболочки
нашей звезды, в которой рождается солнечный ветер. Ученые допускают, что в
будущем их открытие облегчит прогнозирование космической погоды. Работа
выполнена при поддержке гранта Российского
научного фонда и опубликована в журнале The Astrophysical Journal.
Макроспикулы – одно из наименее исследованных явлений в
солнечной атмосфере. Эти объекты представляют собой выбросы вещества,
продолжающиеся в среднем около 15 минут и достигающие высоты в 10-20 тысяч
километров, что достаточно мало по сравнению с размерами Солнца. Макроспикулы
можно увидеть на космических фотографиях нашей звезды в виде «огненной
бахромы», расположенной по краю солнечного диска.
«Солнечные макроспикулы ранее никогда не
рассматривались как явление солнечной активности. Это связано с тем, что
выбрасываемые в них массы вещества под действием гравитации Солнца всегда
падают обратно, возвращая свою энергию звезде. Полное энерговыделение такого
процесса должно быть равно нулю», – комментирует главный научный
сотрудник лаборатории рентгеновской астрономии Солнца, доктор
физико-математических наук, профессор РАН Сергей Богачев.
Ученые проанализировали
фотографии, собранные в течение 6 лет рентгеновским телескопом AIA на борту
космической обсерватории SDO, выведенной в космос NASA
специально для наблюдений за Солнцем. Анализируя эти фотографии, авторы работы,
Сергей Богачев и Иван Лобода, обнаружили и исследовали 330 макроспикул – больше, чем когда-либо раньше. Детально изучив движение спикул на всех стадиях жизни —
от момента выброса вещества до его падения обратно на Солнце – и сравнив полученные данные с теоретическими траекториями,
Богачев и Лобода установили, что макроспикулы теряют по дороге часть энергии
или массы, а скорее всего, и то и другое. Получателем потерянного вещества и
энергии может быть только корона Солнца. Под действием данного процесса корона
Солнца должна нагреваться, а также будет расти ее масса, избыток которой должен
покидать Солнце в виде солнечного ветра.
«Иными словами, не
исключено, что именно макроспикулы являются причиной появления горячей короны у
Солнца и звезд солнечного типа», – дополняет Сергей Богачев.
Солнечный ветер – это поток заряженных частиц,
постоянно выбрасываемых Солнцем, который распространяется во всех направлениях
со скоростями от 300 до 600 км/с. За два-три
дня этот поток преодолевает расстояние от Солнца до Земли. Его воздействие на
атмосферу и на магнитное поле Земли является одной из причин магнитных и
ионосферных бурь.
«Солнечный ветер считается одним из главных
факторов космической погоды – достаточно молодой области знаний, изучающей влияние
космических процессов на атмосферу и магнитное поле Земли, а также на работу
космических аппаратов. Широко обсуждается и воздействие космической погоды на
здоровье человека. Несмотря на важность данной дисциплины, прогноз скорости
солнечного ветра все еще содержит большие неточности. Цена же этих ошибок по
мере развертывания все новых спутниковых группировок и при расширении освоения
космоса человеком будет только расти. Может быть, теперь, когда стала понятнее
роль одного из ранее упускавшихся из внимания факторов космической погоды,
точность таких прогнозов удастся сделать выше», — подвел итог Сергей Богачев.
Пресс-служба Российского
научного фонда