Учёные предложили объяснение разницы температур между поверхностью Солнца и его короной. Согласно исследованию Катарины Никюри из Университета Embry-Riddle, источником энергии для нагрева могут быть миллионы небольших плазменных вихрей. Работа опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters, сообщает сайт Universe Today.
Наблюдения провёл солнечный телескоп имени Дэниела К. Иноуи, установленный на Гавайях. С его помощью исследователи впервые рассмотрели вихри плазмы диаметром в несколько десятков километров на поверхности звезды. Эти структуры связаны с волнами Кельвина — Гельмгольца, которые возникают при движении быстрого плазменного потока рядом с более медленной намагниченной плазмой.
Такие волны формируют вихри, обладающие значительной механической энергией. При перемещении по поверхности Солнца они передают кинетическую энергию магнитному полю, создавая в нём напряжение. По расчётам Никюри, один вихрь в среднем содержит около двух септиллионов эргов, а миллионы подобных образований возникают и рассеиваются каждые несколько минут.
Исследовательница считает, что при исчезновении вихрей их энергия попадает в корону благодаря магнитному пересоединению. Вихревое движение сжимает соседние магнитные линии, после чего они резко перестраиваются и высвобождают накопленную энергию. Это приводит к нагреву плазмы и появлению быстрых потоков, которые являются важными элементами солнечной короны.
Разница температур, по одной из версий, объясняется плотностью частиц. На поверхности высвободившаяся энергия распределяется между огромным числом атомов, тогда как в короне частиц значительно меньше, и каждый из них получает больше энергии. Для поддержания температуры короны достаточно, чтобы вверх передавалось от пяти до восьми процентов энергии вихрей, а в корональных дырах этот показатель может достигать 21 процента.
Для проверки гипотезы учёным предстоит проследить распространение и поляризацию волн через хромосферу. Эти наблюдения должны показать, достигает ли короны необходимый объём энергии. Если расчёты подтвердятся, часть нагрева внешних слоёв Солнца можно будет связать с небольшими плазменными вихрями на его поверхности.