Има нещо наистина странно в Слънцето. Всъщност има много странни неща за Слънцето, но новаторска космическа сонда дава следата, която може да ни е необходима, за да разрешим едно от тях. Нови наблюдения от слънчевия орбитален апарат на Европейската космическа агенция (ESA) предполагат, че постоянното магнитно присъединяване на малки линии на магнитно поле може да е поне част от причината някои части на Слънцето да са толкова по-горещи от други.
Вероятно ще кажете: „Това е звезда – разбира се, че е гореща“. Проблемът е, че повърхността на Слънцето е около 5500 градуса по Целзий – което е нормална температура за звезда, подобна на Слънцето. Но материалът в неговата атмосфера става по-горещ с отдалечаване от повърхността, достигайки озадачаващите 2 милиона градуса по Целзий в най-горните части, известни като корона.
Сегашният слънчев цикъл може неочаквано да достигне своя пик цяла година по-рано
Знаем за тази коронарна температурна инверсия от 1940 г. и се смята, че тя е често срещана характеристика на звездите. Но това, което учените не са успели да разберат, е защо.
Един от водещите кандидати за обяснение на този феномен е постоянното магнитно повторно свързване.
Поне в голям мащаб магнитното присъединяване е добре документирано слънчево поведение. Повечето звезди са кипящи, турбулентни топки от невероятно гореща плазма; течност, съставена от заредени частици, която взаимодейства силно с електромагнитните сили. Това означава, че обекти като нашето Слънце положително са настръхнали от изключително сложни и разхвърляни магнитни полета.
Отвъд най-вътрешния слой на слънчевата атмосфера, известен като фотосфера, тези линии на магнитното поле могат да се заплитат, разтягат и след това да се свързват отново. Това произвежда огромен изблик на енергия – двигателят, който захранва слънчевите изригвания и изхвърлянията на коронална маса.
В по-малки мащаби учените смятали, че тези събития на присъединяване ще инжектират енергия в короната, като по този начин ще ѝ осигурят източник на топлина. Но Слънцето е много горещо и ярко, което го прави трудно за наблюдение; просто учените не са имали достатъчна разделителна способност, за да видят малките мащаби, в които ще се случи този процес.
Слънцето беше признато за слънцеподобна звезда
Това е мястото, където Solar Orbiter влиза в картината. Слънчевата сонда на ESA стартира през февруари 2020 г. и наблюдава отблизо нашата звезда, приближавайки се до опасна близост в поредица от циклични срещи, за да проучи нейната дейност в грандиозни детайли.
Когато космическият кораб се приближава за първия си близък подход, той видя нещо невероятно. На 3 март 2022 г. изображения с ултрависока разделителна способност в екстремни ултравиолетови дължини на вълните разкрили магнитно присъединяване, което се случва в абсолютно малки мащаби (за Слънцето) – само 390 километра напречно.
Това всъщност е невероятно. Учените успели да разрешат и изследват на повърхността на Слънцето феномен, малко по-малък от дължината на Големия каньон.
Мистериозен сигнал от Слънцето прилича на сърцебиене
В продължение на един час космическият кораб регистрира точка, известна като нулева точка, където интензитетът на магнитното поле пада до нула. Това е точката на магнитното повторно свързване. През този период от време температурата на нулевата точка е около 10 милиона градуса по Целзий. Нулевата точка също така създава непрекъснато изтичане, което се оттича със скорост от около 80 километра в секунда, видимо като „петна“ от плазма.
Това е известно като „нежно“ повторно свързване, но нулевата точка също показва фаза по-насилствено повторно свързване. Това експлозивно магнитно присъединяване продължило само около четири минути, но показало, че двата вида повторно свързване се случват едновременно и в мащаби, по-малки от тези, които преди това човечеството е било в състояние да фиксира.
Мистериозен феномен на Слънцето ускорява слънчевия вятър
Тези два вида повторно свързване биха прехвърлили маса и енергия към короната над тях, осигурявайки източник на топлина, който би могъл да обясни поне част от слабо разбраната температурна инверсия.
Междувременно имаме първите си наблюдателни доказателства, че на повърхността на Слънцето се извършва постоянно, дребномащабно магнитно присъединяване, което потвърждава дългогодишната хипотеза и ни приближава стъпка по-близо до решаването на това как се нагрява короната.
Изследването е публикувано в Nature Communications.
