Стратосферная обсерватория SUNRISE III помогла обнаружить сложную структуру магнитных полей в спокойных областях Солнца. Аппаратура, поднятая на гелиевом аэростате примерно на 35 километров, наблюдала звезду в 2024 году. Результаты миссии представлены в трёх статьях, опубликованных в Astrophysical Journal Letters, о чём сообщил сайт Universe Today.
Воздушный шар позволил разместить научные приборы выше большей части земной атмосферы. Атмосферная турбулентность размывает мелкие детали солнечной поверхности, тогда как подъём на большую высоту делает изображение заметно чётче. При этом аэростат не связан с механическими ограничениями, характерными для запуска оборудования ракетой.
В состав SUNRISE III входил солнечный телескоп с зеркалом диаметром один метр и другие приборы, закреплённые на подвесной платформе. Спектрополяриметр SCIP (инфракрасный спектрополяриметр хромосферы SUNRISE) измерял поляризацию света во всех параметрах Стокса. Благодаря этим данным исследователи смогли восстановить направление и силу магнитных полей на разных уровнях солнечной атмосферы.
Особое внимание учёные уделили хромосфере спокойного Солнца, которая обычно получает меньше внимания, чем активные солнечные пятна. Ранее считалось, что в этой области преобладает «навес» из вертикальных магнитных трубок. Наблюдения SCIP показали, что он состоит из множества узких магнитных нитей шириной около 725 километров, а их напряжённость меняется в пределах от 10 до 20 гаусс.
Магнитные нити чередуются по схеме, напоминающей структуры вокруг полутени солнечных пятен. Иногда их полярность полностью противоположна полярности окружающего магнитного поля — такое явление называют внедрением противоположной полярности. «Эти результаты показывают, что поле навеса не является просто расширяющейся структурой, происходящей из областей магнитной сети, а обладает сложной трёхмерной конфигурацией с многочисленными локальными подструктурами», — заявили исследователи.
Компьютерное моделирование с использованием трёхмерного радиационно-магнитогидродинамического алгоритма MURaM-ChE позволило установить природу таких внедрений. При вводе данных SUNRISE III модель воспроизвела наблюдаемые структуры и показала, что они представляют собой скрученные магнитные жгуты. Подобные образования имеют длину от 2 000 до 7 000 километров, а их магнитное пересоединение связывают с возникновением солнечных вспышек; теперь такие жгуты обнаружены и в относительно спокойных областях звезды.
Третья работа была посвящена магнитным полям в плазменных струях, поднимающихся от Солнца и связанных с нагревом короны. В нижней части магнитного навеса их напряжённость составила от 10 до 20 гаусс, что оказалось ниже прежних оценок, а выше видимого края Солнца достигала примерно 40 гаусс. Разница может быть связана с плотными спикулами: в нижних слоях они закрывают расположенные за ними структуры, тогда как выше навес становится более разреженным и приборы получают возможность измерять поле напрямую.