Астрономи стали на крок ближче до розуміння однієї з найдовільніших таємниць Сонця, отримавши безпрецедентні дані про магнітне поле Сонця. Інноваційні дані, зібрані за допомогою сонячного телескопа Daniel K Inouye (DKIST) Національного наукового фонду США (NSF) на Гаваях — найпотужнішого сонячного телескопа у світі — дали найдетальніші представлення на сьогодні магнітного поля так званого «тиха» поверхня сонця.
Міжнародна група вчених, включаючи дослідників з Університету Шеффілда, вважає, що ці дані впливають на те, як ми моделюємо передачу енергії між шарами Сонця. Дослідження опубліковано в Astrophysical Journal Letters.
Це може допомогти пояснити одну з найбільших головоломок в астрофізиці — чому зовнішній шар Сонця («корона») у сотні разів гарячіший за поверхню («фотосферу»), хоча можна було б очікувати протилежне.
Професор Робертус Ерделі, старший співдослідник зі Школи математики та статистики Шеффілдського університету, сказав: «Спостереження виявили та підтвердили змієподібну топологію магнітного поля в нижній сонячній атмосфері, яку також часто називають хромосферою. розуміння геометрії магнітного поля є фундаментальним для розуміння різноманітних енергетичних явищ, які керують динамікою плазми в сонячній атмосфері.
«Це включає в себе дуже бажану магнітну поведінку, яка в кінцевому підсумку може бути відповідальною за енергію сонячної плазми до температур у мільйони Кельвінів. Вважається, що ці магнітні поля також викликають найбільші та найпотужніші вибухи в нашій Сонячній системі, корональні викиди маси. (CMEs).»
Відкритий у 2022 році, DKIST є найпотужнішим сонячним оптичним телескопом на Землі. Це дає змогу побити рекордні спостереження за сонцем, роздільна здатність якого еквівалентна монеті в 50 пенсів у Манчестері з Лондона.
Проєкт під керівництвом Королівського університету Белфаста у співпраці з Університетом Шеффілда, Національною сонячною обсерваторією NSF, Висотною обсерваторією Каліфорнійського державного університету, Інститутом дослідження сонячної системи Макса Планка в Німеччині та Університетом Етвеша Лоранда в Угорщині використав цю потужність. виявити нову, складну, змієподібну структуру енергії в магнітному полі.
У минулому багато досліджень теплових варіацій між короною та фотосферою зосереджувалися на «сонячних плямах» — дуже великих, високомагнітних і активних областях, часто порівнянних із Землею за розміром, — які можуть діяти як канали для передачі енергії між зовнішніми шарами Сонця. .
Трохи далі від сонячних плям так зване «тихе сонце» вкрите конвективними осередками, відомими як «гранули», зазвичай розміром із Францію, які містять набагато слабші, але динамічніші магнітні поля, які можуть містити секрети балансування енергетичного балансу. хромосфери.
Більшість звітів про спостереження за останнє десятиліття виявили, що магнітні поля організовані у формі малих петель у спокійній фотосфері. За допомогою DKIST дослідники виявили щось несподіване, знайшовши перші докази більш складної моделі, що відповідає змієподібній зміні магнітної орієнтації.
Професор Майкл Матіудакіс, співдослідник дослідження та директор ARC у Queen’s, сказав: «Чим складніші невеликі варіації в напрямку магнітного поля, тим вірогідніше, що енергія вивільняється через процес, який ми називаємо магнітним перез’єднанням. — коли два магнітні поля, спрямовані в протилежні сторони, взаємодіють і виділяють енергію, яка сприяє нагріванню атмосфери.
«Ми використали найпотужніший сонячний оптичний телескоп у світі, щоб виявити найскладніші орієнтації магнітного поля, які будь-коли спостерігалися в найменших масштабах. Це наближає нас до розуміння однієї з найбільших головоломок у дослідженнях Сонця».
Професор Ерделі додав: «Завдяки цьому дослідженню ми можемо стати на крок ближче до розуміння Сонця, нашої життєдайної зірки.
«Це фантастичні результати, досягнуті завдяки поєднанню молодших і старших вчених із широкого кола установ по обидва боки Атлантичного океану. Сонячний телескоп DKIST, найбільший у своєму роді, відкрив революційні нові шляхи у фізиці Сонця».
