Ученые объясняют загадочные пальцеобразные особенности вспышек на Солнце

Предложено новое объяснение таинственным надаркадным нисходящим потокам, которые происходят в солнечной вспышке.

В январе 1999 года ученые наблюдали таинственные движения внутри солнечной вспышки, рассказывают в Гарвард-Смитсоновском центре астрофизики (CfA).

В отличие от обычных вспышек, во время которых энергия ярко извергается наружу Солнца, в этой солнечной вспышке наблюдался нисходящий поток движения, как будто материал падал обратно к Солнцу. Описанные как "двигающиеся вниз темные пустоты", астрономы задались вопросом, что именно они видят.

Теперь, в исследовании, опубликованном на днях в журнале Nature Astronomy, астрономы CfA предлагают новое объяснение мало понятных нисходящих потоков, которые научное сообщество теперь называет надаркадными нисходящими потоками (НАНП).

«Мы хотели узнать, как возникают эти структуры», - говорит ведущий автор работы и астроном CfA Ченгкай Шен, который описывает структуры как "темные пальцеобразные особенности". «Что двигает ими и действительно ли они связаны с магнитным пересоединением?»

Ученые предполагали, что НАНП связаны с магнитным пересоединением с момента их открытия в 90-х годах. Этот процесс происходит, когда магнитные поля разрываются, высвобождая быстро движущееся и чрезвычайно энергичное излучение, а затем восстанавливаются.

«На Солнце есть много магнитных полей, направленных в разные направления. В конце концов, магнитные поля сталкиваются друг с другом настолько, что меняют свою конфигурацию и высвобождают много энергии в виде солнечной вспышки», - говорит соавтор исследования и астроном CfA Кэти Ривз.

Ривз добавляет: «Это все равно что растянуть резинку и разрезать ее посередине. Она напряжена и растянута, поэтому части отскочат».

Ученые предположили, что темные нисходящие потоки являются признаками того, что разорванные магнитные поля отскакивают назад к Солнцу после извержения солнечной вспышки.

Но есть загвоздка.

Большинство нисходящих потоков, которые наблюдали ученые, "удивительно медленные", говорит соавтор Бин Чен, астроном из Технологического института Нью-Джерси.

Шен объясняет: «Это не предусмотрено классическими моделями пересоединения, показывающими, что нисходящие потоки должны быть намного быстрее. Это противоречие, требующее иного объяснения».

Для выяснения того, что происходит, команда проанализировала изображения нисходящего потока, сделанные инструментом Сборка атмосферных визуализаций (AIA) на борту Обсерватории солнечной динамики NASA. Спроектированный и изготовленный частично в CfA под руководством Лаборатории солнечной астрофизики компании Lockheed Martin, инструмент AIA делает изображения Солнца каждые двенадцать секунд на семи разных длинах световых волн для измерения колебаний в атмосфере Солнца.

Затем они произвели трехмерное моделирование солнечных вспышек и сравнили их с наблюдениями.

Результаты показали, что большинство НАНП не генерируется путем магнитного пересоединения. Они образуются сами собой в турбулентной среде и являются результатом взаимодействия двух жидкостей с разной плотностью.

Ривз говорит, что ученые, по сути, видят то, что происходит, когда вода и нефть смешиваются вместе: две разные плотности жидкости нестабильны и в конечном счете разделяются.

«Эти темные, похожие на пальцы пустоты, на самом деле являются отсутствием плазмы. Плотность там намного ниже, чем у окружающей плазмы», – говорит Ривз.

Команда планирует продолжить изучение НАНП и других солнечных явлений с помощью 3D симуляций, чтобы лучше понять магнитное пересоединение. Понимание процессов, вызывающих солнечные вспышки и извержения Солнца, в конечном счете может помочь разработать инструменты для прогнозирования космической погоды и смягчения ее влияния.

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.