Обсерватория солнечной динамики (SDO) зафиксировала на Солнце магнитный взрыв, подобного которому никогда не наблюдали ранее.
В раскалённых верхних слоях солнечной атмосферы опадающий протуберанец (большая петля из вещества, извергаемого с поверхности Солнца) столкнулся с переплетением силовых линий магнитного поля, что вызвало мощный взрыв.
Ранее учёные наблюдали взрывную вспышку и перестройку запутанных линий магнитного поля на Солнце (этот процесс известен как магнитное переподключение или пересоединение), но ещё не видели ничего похожего на это недавнее извержение.
Новое наблюдение, которое подтверждает теорию десятилетней давности, поможет учёным понять ключевую загадку об атмосфере Солнца, лучше предсказывать космическую погоду, а также может привести к прорывам в лабораторных экспериментах с управляемым синтезом и плазмой.
"Это было первое наблюдение за внешним магнитным переподключением, - говорит Абхишек Шривастава, специалист по солнечной энергии из Индийского технологического института (BHU) в Варанаси. - Это может быть очень полезно для понимания других систем, например, магнитосферы Земли и планет, других источников намагниченной плазмы, включая эксперименты в лабораторных условиях, где плазма обладает высокой диффузией и её очень трудно контролировать".
Ранее был зафиксирован тип магнитного переподключения, известный как спонтанное переподключение, причём как на Солнце, так и вокруг Земли.
Но этот новый тип вспышки, называемый принудительным переподключением, никогда не наблюдался напрямую, хотя теоретические предположения о его существовании впервые появились 15 лет назад. Новые наблюдения были опубликованы в Астрофизическом журнале.
Предыдущее наблюдаемое спонтанное переподключение требует определённой области с подходящими условиями, такими как наличие тонкого слоя ионизированного газа или плазмы, которая слабо проводит электрический ток.
Принудительное переподключение может происходить в более широком диапазоне мест, например, в плазме, которая имеет более низкое электрическое сопротивление. Однако это может произойти только в том случае, если его спровоцирует выброс вещества. Выброс сжимает плазму и магнитные поля, заставляя их пересоединяться.
Несмотря на то, что спутанные линии магнитного поля Солнца невидимы, они влияют на вещество вблизи них - суп из ультра-горячих заряженных частиц, составляющих плазму.
Учёные смогли исследовать эту плазму, используя наблюдения от Обсерватории солнечной динамики (SDO), отдельно рассматривая длины световых волн, соответствующие частицам, нагретым до 1-2 миллионов градусов Кельвина (1,8-3,6 миллиона градусов по Фаренгейту).
Наблюдения позволили им впервые непосредственно увидеть событие принудительного переподключения в солнечной короне - самом верхнем слое атмосферы Солнца. На серии снимков, сделанных в течение часа, видно, как протуберанец в короне опадает обратно в фотосферу. При этом он столкнулся с пучком силовых линий магнитного поля, что заставило их пересоединиться в отчетливую Х-образную форму.
Спонтанное переподключение показывает, насколько горяча солнечная атмосфера. Самая главная загадка, которая десятилетиями заставляла учёных-солнечников искать механизм, управляющий данным процессом, - это то, что корона на миллионы градусов горячее, чем нижние слои солнечной атмосферы.
Учёные рассмотрели несколько длин световых волн в ультрафиолетовом спектре, чтобы вычислить температуру плазмы во время и после события переподключения.
Данные показали, что протуберанец, который был не такой горячий по сравнению с раскалённой короной, нагрелся после пересоединения силовых линий.
Это говорит о том, что принудительное переподключение может быть одним из способов локального нагрева короны. Спонтанное переподключение также может нагревать плазму, но его принудительная форма кажется гораздо более эффективным нагревателем - повышение температуры плазмы происходит быстрее и более контролируемым образом.
В данном случае движущей силой этого явления стал протуберанец, однако другие солнечные извержения, такие как вспышки и выбросы корональной массы, также способны вызвать принудительное переподключение.
Поскольку эти извержения управляют космической погодой (вспышками солнечной радиации, которые могут вывести из строя спутники вокруг Земли), понимание механизма принудительного переподключения поможет учёным точнее предсказывать, когда ожидать ускорения разрушительных высокоэнергетических заряженных частиц, несущихся к Земле.
Перевод.
Источник: https:// www.nasa.gov/ feature/ goddard/ 2019/ nasa-s-sdo-sees-new-kind-of-magnetic-explosion-on-sun