Астрофизици предложиха решение на "проблема с нагряването на слънчевата корона" - рязко повишаване на температурата, което се получава при отдалечаване от повърхността на звездата. За тази цел учените са обединили две съществуващи по-рано теории, които обясняват този ефект с турбулентни потоци и магнитни вълни.
Като правило, колкото повече се отдалечаваме от източника на топлина, толкова по-студено става. Този модел обаче не работи за Слънцето. Температурата на повърхността на звездата достига шест хиляди градуса по Целзий, а на разстояние само няколкостотин километра от нея настъпва рязко повишаване на температурата. Короната на Слънцето може да се нагрее до милион и половина градуса по Целзий, създавайки поток от йонизирани частици - слънчевия вятър, който достига и до нашата планета.
Учени от Университета в Отаго (Нова Зеландия) са открили възможната причина за този необичаен ефект. Резултатите от тяхното изследване са публикувани в списание Nature Astronomy.
По-рано астрофизиците смятаха, че този внезапен температурен скок се дължи на магнитните полета на звездата, но не беше ясно как точно те загряват газа. Въпросът беше известен като "проблем с нагряването на слънчевата корона". Имаше няколко хипотези, описващи как точно енергията на магнитното поле се преобразува в топлина. Една от най-популярните гласеше, че нагряването се дължи на турбулентни потоци в атмосферата на звездата, които пренасят енергия в короната. Привържениците на втората смятаха за причина специални йонни циклотронни магнитни вълни.
Учени разгадават 300-годишна мистерия на Слънцето
Но нито една от тези хипотези не е в съответствие с резултатите от наблюденията. Нискочестотна турбуленция, която може да пренася енергия от звезда в нейната атмосфера, е наблюдавана от космически апарати. Но тя не може да обясни защо йоните в короната на Слънцето се нагряват повече от електроните. Такъв ефект може да се дължи на високочестотни йонно-циклотронни вълни, но те не са достатъчни, за да загреят газа до толкова високи температури, освен това източникът им не е напълно ясен.
Сега учените са използвали суперкомпютър, за да проведат шестизмерно моделиране на короналния газ. Оказало се, че двете хипотези могат да се обединят в една. Двата процеса са свързани от наскоро открития физически ефект „спирална бариера”. Той ограничава нагряването на електроните, предотвратявайки спускането на турбулентната каскада от енергия от нивото на йоните. При това спиралната бариера преобразува спряната енергия на турбулентния поток в йонно-циклотронни вълни.
Когато учените симулирали турбулентност, способна да генерира достатъчни за нагряване на короната йонно-циклотронни вълни, те открили вихри на повърхността на звездата. Те напомняли наблюдаванине от космическия кораб Parker Solar Prob на НАСА, който наскоро влезе в слънчевата корона.
Разбирането на процесите, които протичат в атмосферата на Слънцето, е необходимо поради огромното влияние на слънчевия вятър върху нашата планета. Резултатът от взаимодействието на слънчевия вятър с магнитното поле на Земята са различни събития – от северно сияние до радиация, която може да унищожи спътници, и геомагнитни бури, които да увредят енергийните системи.
ВИЖТЕ ОЩЕ: Загадъчни вълни на Слънцето се разпространяват с необяснима скорост
