Международная команда ученых впервые получила прямые доказательства существования мелкомасштабных крутильных волн Альвена, которые, вероятно, объясняют загадку аномального перегрева солнечной короны. Эти волны, долгое время остававшиеся гипотезой, повсеместно переносят энергию в верхние слои атмосферы.
Эти альвеновские волны распространяются вдоль магнитных полей, закручиваясь при движении и перенося плазму вверх. Ученые считают, что именно они объясняют колоссальный перепад температур: если поверхность Солнца остается относительно «прохладной» (около 5500 °C), то его внешняя атмосфера, или корона, раскалена до миллионов градусов Цельсия.
Ранее астрономы фиксировали только крупные, изолированные альвеновские волны, обычно связанные с мощными солнечными вспышками. Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Astronomy, показало, что более мелкие волны присутствуют повсеместно и являются ключевым механизмом переноса энергии.
«Это открытие положило конец поискам, которые ведутся с 1940-х годов. Мы впервые напрямую увидели, как эти волны закручивают линии магнитного поля в короне», — отметил физик Ричард Мортон из Нортумбрийского университета (Великобритания).
Прорыв стал возможен благодаря самому мощному в мире солнечному телескопу — инструменту имени Дэниела К. Иноуэ, расположенному на Гавайях. Его высокоточная оптика позволила отследить движение перегретого железа в плазме. Ученые различали синие сигналы, которые указывали на приближение плазмы к Земле, и красные, фиксирующие ее удаление.
После того как удалось устранить помехи от других колебательных движений, приборы зафиксировали искомые крутильные колебания. Ученые объясняют: энергия поднимается с поверхности Солнца в атмосферу не в виде тепла, а в виде магнитных волн и вспышек. Эти процессы — как удары и кручения магнитных полей — «разгоняют» частицы плазмы, преобразуя их кинетическую энергию в тепло.
По словам Мортона, новое открытие не только помогает понять, как «работает» солнечная печь, но и способствует изучению солнечных ветров — потоков заряженных частиц, способных влиять на работу спутников и энергосистем на Земле.
