Новые данные индийской миссии Aditya-L1, первой космической обсерватории для наблюдения за Солнцем, помогли ученым понять, почему внешняя атмосфера Солнца — корона — нагрета до миллионов градусов. Об этом сообщает портал Qazaqyia.kz со ссылкой на издание BBC News.

Ведущий индийский солнечный астрофизик, профессор Р. Рамеш из Индийского института астрофизики (IIA), который руководил исследованием, говорит, что перепады температур в разных областях Солнца противоречат законам физики.

Если разрезать Солнце, то в самой глубине находится ядро, где температура достигает 15 миллионов градусов Цельсия. На поверхности (фотосфере), которую мы видим с Земли, температура составляет около 5500°C. А в самом внешнем слое — короне — температура достигает около 2 миллионов °C, а иногда поднимается до 40 миллионов °C.

Профессор Рамеш говорит, что именно в короне зарождаются экстремальные явления, такие как солнечные вспышки и корональные выбросы массы (CME), во время которых Солнце выбрасывает в космос огромное количество энергии. CME вызывают красивые полярные сияния, а также могут влиять на жизнь на Земле, вызывая геомагнитные бури, которые могут вывести из строя электросети и повлиять на погодные и коммуникационные спутники.

В периоды низкой активности Солнце запускает два-три CME в день. Во время цикла максимальной солнечной активности, который наступает каждые 11 лет, их может быть 10 или более в день.

«Если Солнце теряет такое огромное количество энергии с каждым CME и не восполняет её, звезда в центре нашей солнечной системы потеряла бы всю свою энергию, и Земля погрузилась бы в необратимое глубокое охлаждение», — говорит профессор Рамеш.

Но поскольку этого не происходит, значит, существует «механизм», с помощью которого корона поддерживает свою необъяснимо высокую температуру, добавляет он.

Ученые объясняют это двумя факторами: во-первых, пузырящиеся кипящие движения на поверхности Солнца постоянно генерируют волны, которые, распространяясь наружу, переносят энергию в корону — подобно тому, как морские волны несут пену к берегу.

Во-вторых, «запутанные линии магнитного поля» в атмосфере Солнца постоянно разрываются и затем снова соединяются. Профессор Рамеш говорит, что CME происходит, когда эти скрученные, петлеобразные линии, похожие на заплетенные волосы, разрываются, выбрасывая в космос огромные облака намагниченной плазмы и газа. Они часто возникают вблизи солнечных пятен — более темных и холодных областей на Солнце, где магнитные поля особенно сильны.

«Но затем эти линии снова соединяются, и Солнце восполняет потерянную энергию в течение нескольких часов», — добавляет он.

В своей статье профессор Рамеш говорит, что им удалось количественно оценить, сколько энергии каждая из двух систем поставляет короне — это объясняет, почему она изначально настолько горячее и как она сохраняет эту температуру после постоянной потери энергии.

Их исследование ясно показывает, что именно вторая система поставляет большую часть энергии.

«Хотя волны, генерируемые в результате пузырящихся, кипящих движений на поверхности Солнца, генерируют и переносят энергию, их вклад очень мал — они обеспечивают лишь 7% потребности в энергии. Остальные 93% поступают потому, что Солнце перестраивает себя и восполняет потерянную энергию», — говорит профессор.

Чтобы прийти к этому расчету, профессор Рамеш говорит, что они изучили «очень энергичный» CME, который произошел 5 августа 2024 года. Выбросы были зарегистрированы коронографом Aditya-L1 под названием Velc (Visible Emission Line Coronagraph).

«Мы увидели, что через 10 часов после CME запутанные линии поля вернулись на свои исходные места, они снова соединились, и энергия короны была перестроена», — сказал он.

«Мы признаем, что энергия, генерируемая пузырьковыми движениями, играет важную роль, но у нас есть доказательства, что её недостаточно. Наше исследование показывает, что разрыв и повторное соединение линий магнитного поля по всему Солнцу являются основным источником, поставляющим большую часть энергии», — говорит он.

Эти данные, по словам профессора Рамеша, «предоставляют важный ориентир» для будущих исследований потенциальных механизмов генерации энергии в атмосфере Солнца.

«Я думаю, они помогут ответить на фундаментальные вопросы физики, которые противоречат логике», — говорит он.