Магнитные волны объясняют загадку внешнего слоя Солнца

Одно из объяснений состоит в том, что в среднем слое (хромосфере) магнитные волны разделяют плазму Солнца на различные компоненты, так что только ионные частицы переносятся в корону, оставляя нейтральные частицы позади, что приводит к накоплению во внешней атмосфере таких элементов, как железо, кремний и магний.

В новом исследовании, опубликованном в The Astrophysical Journal, исследователи объединили наблюдения телескопа в Нью-Мексико со спутниками, расположенными рядом с Землей, чтобы идентифицировать связь между магнитными волнами в хромосфере и областями большого количества ионизированных частиц в горячей внешней атмосфере.

Ведущий автор Дебора Бейкер комментирует: «Различный химический состав внутреннего и внешнего слоев Солнца был впервые замечен более 50 лет назад. Это открытие породило то, что является одним из давних открытых вопросов в астрофизике. Разница в составе удивительна, учитывая, что слои физически связаны, и что вещество короны происходит из самого внутреннего слоя, фотосферы».

Благодаря уникальной комбинации наземных и космических наблюдений за солнечной атмосферой, проводимых почти одновременно, стало возможным окончательно обнаружить магнитные волны в хромосфере и связать их с обилием элементов в короне, которые не встречаются во внутренних областях Солнца.

«Идентификация процессов, формирующих корону, имеет решающее значение, поскольку мы пытаемся лучше понять солнечный ветер, поток заряженных частиц, исходящий от Солнца, который может разрушить и повредить спутники и инфраструктуру на Земле. Наши новые открытия помогут нам проанализировать солнечный ветер и проследить его до того, откуда он исходит в атмосфере Солнца», говорит Бейкер.

Выводы основаны на результатах статьи многих из тех же авторов, опубликованной в прошлом месяце в Philosophical Transactions of the Royal Society, в которой однозначно обнаружены магнитные волны в хромосфере, исключая другие факторы, которые могли вызвать аналогичные магнитные колебания.

Существование магнитных волн - колебаний ионов, движущихся в определенном направлении - было впервые теоретизировано в 1942 году и, как полагают, вызывается миллионами нановспышек или мини-взрывами, происходящими в короне каждую секунду.

Исследовательская группа, написавшая новую статью, проследила направление волн, моделируя диапазон магнитных полей, и обнаружила, что волны, отражающиеся в хромосфере, похоже, магнитно связаны с областями большого количества ионизированных частиц в короне.

Марко Стангалини, соавтор обеих статей, сказал: «Разница в химическом составе между внутренним слоем, фотосферой и короной - это особенность не только нашего Солнца, но и звезд по всей Вселенной. Таким образом, наблюдая за Солнцем мы можем улучшить понимание Вселенной далеко за ее пределами».

В этих двух документах использовались наблюдения, полученные инструментом IBIS на солнечном телескопе Данн в Нью-Мексико, вместе с изображениями, полученными с помощью спектрометра EUV (EIS) на японской солнечной обсерватории Hinode и данных НАСА Solar Dynamics Observatory (SDO).