Эфирные сцены течения перегретого материала могут помочь объяснить, почему атмосфера горячее поверхности
Потусторонний ландшафт Солнца, включающий корональный мох, солнечный дождь и газовые шпили высотой 6000 миль, показан на кадрах космического корабля Solar Orbiter.
Наблюдения, переданные зондом Европейского космического агентства, показывают перистые, похожие на волосы структуры, состоящие из плазмы, а также фиксируют извержения и ливни относительно более холодного материала, падающего на поверхность.
Ученые говорят, что наблюдения сложной динамики поверхности Солнца могут помочь решить вопрос о том, почему атмосфера Солнца намного горячее, чем его поверхность – давний парадокс в солнечной физике.
Самые яркие области имеют температуру около 1 000 000°C, тогда как более холодный материал, температура которого опускается ниже 10 000°C, кажется темнее. Видео было записано 27 сентября 2023 года прибором Extreme-Ultraviolet Imager (EUI), когда космический корабль находился примерно на трети расстояния Земли от Солнца.
В аннотированном видео показаны тонкие кружевные узоры на солнце, которые называются корональным мхом. Эти структуры появляются вокруг основания больших петель коронального магнитного поля. На горизонте газовые шпили, известные как спикулы, достигают высоты около 6000 миль (10 000 км) от солнечной хромосферы.
В центре поля зрения видно небольшое извержение, при этом более холодный материал поднимается вверх, а затем в основном падает обратно вниз. Хотя это извержение небольшое по сравнению с крупнейшими событиями, оно все же больше, чем на Земле.
На кадрах также виден корональный дождь, который при температуре менее 10 000°С выглядит темным на ярком фоне крупных корональных петель (около 1 000 000°С). Дождь состоит из сгустков плазмы более высокой плотности, которые падают обратно к Солнцу под действием гравитации.
«Когда вы видите, как это происходит, это действительно великолепно», – сказал доктор Дэвид Лонг, физик Солнца из Дублинского городского университета и ученый по солнечному орбитальному аппарату. «Оно как бы приходит и уходит – вы видите его ливни вокруг солнечных вспышек».
Наблюдения могут помочь объяснить, почему при температуре более 1 000 000°C внешняя атмосфера Солнца (известная как корона) более чем в 150 раз горячее, чем его поверхность.
Ожидается, что корона будет холоднее, потому что солнечная энергия исходит от ядерной печи в ее ядре, и, естественно, чем дальше от источника тепла, тем холоднее. Одно из объяснений заключается в том, что миниатюрные вспышки, называемые кострами, перекачивают энергию в атмосферу, вызывая нагрев короны.
«Это все еще открытый вопрос», – сказал Лонг. «Эти костры, которые Орбитальный аппарат наблюдал впервые, постоянно гаснут.
«Мы выясняем, сколько энергии они производят и достаточно ли ее, чтобы нагреть атмосферу до того, что мы видим. Это комбинация всех этих различных функций».
Миссия стоимостью 1,3 миллиарда фунтов стерлингов была запущена в 2020 году и в следующем году начнет выходить за пределы планетарной плоскости, чтобы впервые увидеть неизведанные северный и южный полюса Солнца.
