Японский восход решил головоломку солнечного жара

Наше бурное Солнце, активность которого постоянно восхищает и иногда пугает, оказалось ещё более динамичным. На поверхности нашей звезды обнаружилось множество новых процессов, и их открытие проясняет многие тонкости солнечных вспышек. И, наконец, стало понятно, почему солнечная атмосфера становится горячее.

Несмотря на то, что люди занимаются исследованиями Солнца на протяжении многих сотен лет, наша звезда по-прежнему хранит в себе много непонятного. Одна такая головоломка была вроде бы разгаданной – но только на бумаге, и никаких подтверждений правильности решения не было.

 

 

В чём же состоит проблема?

Температура на поверхности Солнца составляет порядка 5,5 тысяч кельвинов. Однако в верхних, более далёких от поверхности слоях это значение не только не уменьшается, но и существенно возрастает — до 500 тысяч кельвинов. А температура короны, распространяющейся ещё дальше в Солнечную систему, становится и того больше – она превышает миллион кельвинов.

На этом оптическом снимке отчётливо видна волокнистая структура арок плазмы в хромосфере, соединяющих области с различной магнитной полярностью (фото Hinode JAXA/NASA).

Астрономов долго терзала эта загадка: что может быть дополнительным источником энергии, так разогревающим газ? Учёные, конечно, без теорий обойтись не могут, поэтому у них нашлись различные варианты объяснения данного явления.

Самой оправданной считалась концепция, утверждающая, что дело может быть как-то связано с динамикой сложной закрученной конфигурации магнитного поля у поверхности нашей звезды.

Здесь хорошо просматривается структура мощного магнитного поля, в вертикальном направлении поднимающегося из солнечного пятна (фото Hinode JAXA/NASA).

И вот подтвердить это представление астрономы смогли благодаря данным, переданным космическим аппаратом Hinode. Снимки Солнца, переданные им, оказались самыми детальными среди тех, которыми когда-либо обладали учёные.

"Теоретики предсказывали, что такие магнитные поля могут существовать, — говорит Леон Голуб (Leon Golub), старший астрофизик Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), работающий в проекте Hinode. — А с помощью рентгеновского телескопа на Hinode мы впервые чётко смогли их рассмотреть".

Оптический снимок тонких структур в хромосфере, вытягивающихся в пространство над так называемыми гранулами – верхними частями конвективных ячеек, располагающимися в фотосфере. Возникают эти структуры в результате взаимодействия горячего ионизированного газа с магнитным полем (фото Hinode JAXA/NASA).

Как показали свежие наблюдения, структуры из раскалённого газа сложным образом закручены магнитным полем Солнца. Они ведут себя наподобие гигантских резиновых жгутов. Эти объекты выглядят как гигантские арки и содержат в себе колоссальную энергию.

Если их конфигурация упрощается, то в итоге у них ослабевает "натяжение", что приводит к выделению энергии. Такая разрядка и является "скрытым" энергетическим источником, разогревающим атмосферу на больших расстояниях от Солнца.

Внутри солнечных пятен находится мощное магнитное поле. Учёные считают, что это поле возникает из-за движения потоков газа в глубоких слоях Солнца; этот процесс называется динамо. С помощью Hinode учёные зарегистрировали новый тип данного процесса, который назвали хаотическим динамо, он виден на уровне фотосферы. Здесь показан этот процесс, зарегистрированный на различных глубинах (видео NASA/JAXA).

И несколько слов о самой миссии Hinode.

Аппарат для изучения атмосферы Солнца, а также его магнитного поля, был запущен в Японии 23 сентября 2006 года. Первоначально этот международный проект назывался Solar-B, но, как ни странно, уже после старта он был переименован в Hinode. Плагиата в этих действиях, так и быть, искать не будем — несмотря на то, что это новое название переводится с японского как "Восход".

На борту Hinode установлены оптический (Solar Optical Telescope — SOT) и рентгеновский (X-Ray Telescope — XRT) телескопы, а также ультрафиолетовый спектрометр (Extreme-ultraviolet Imaging Spectrometer — EIS). Сведения о температурной аномалии были получены в основном за счёт XRT, однако в целом эти устройства работают скоординированно и совместно регистрируют параметры наблюдаемых явлений.

Запланированная длительность проекта – три года.

Рентгеновский снимок плазмы, повторяющей конфигурацию магнитного поля вокруг одной из активных областей (фото JAXA/NASA/SAO).

Первые снимки Hinode передал ещё в конце октября прошлого года, но информация, представляющая собой существенный научный интерес, была обнародована только на днях.

С помощью телескопов японского "Восхода" специалисты уже смогли увидеть на Солнце много неожиданных и интересных вещей. Например, Ричард Фишер (Dick Fisher), директор гелиофизического отделения NASA (Heliophysics Division) восхищается тем, что впервые в ходе наблюдений удалось различить небольшие гранулы газа, взлетающие и падающие в атмосфере Солнца под действием магнитного поля.

S-образная конфигурация магнитного поля – предшественник вспышки. Рентгеновский диапазон (фото JAXA/NASA/SAO).

Также Hinode помог обнаружить новый, доселе неизвестный процесс, который гелиофизики дали название "хаотическое динамо". Его вы можете найти среди иллюстраций. Кроме этого, можете посмотреть ролик, демонстрирующий сложную динамику хромосферы (файл MOV, 7,3 мегабайта), хотя до Hinode астрофизики были полностью уверены в том, что этот слой Солнца практически неподвижен.

Заодно посмотрите детальное видео с солнечными вспышками, снятыми аппаратом в оптической и рентгеновской (файл MOV, 4,5 мегабайта), а ещё в оптической и ультрафиолетовой (файл MOV, 3,9 мегабайта) частях спектра.

Перед вами художественное изображение аппарата Hinode (иллюстрация JAXA).

Что же касается качества снимков, сделанных, например, в рентгене, то они, по мнению Леона Голуба, так хороши, что делают прежние сведения о Солнце, полученные в гамма-диапазоне, просто устаревшими.

Статья получена: Membrana.ru

загрузка...