Исследователи из Принстонской лаборатории физики плазмы сделали важное открытие, касающееся экстремально высокой температуры солнечной короны. Оказалось, в значительной разнице температур виноваты отраженные плазменные волны.
По данным SciTechDaily, температура поверхности Солнца составляет около 10 000 градусов по Фаренгейту, при этом его внешняя атмосфера — солнечная корона — достигает температуры около 2 миллионов градусов по Фаренгейту, то есть она примерно в 200 раз больше. Это резкое повышение температуры вдали от поверхности звезды озадачивает ученых с 1939 года. Тогда впервые была задокументирована высокая температура короны. На протяжении десятилетий исследователи пытались раскрыть механизм, стоящий за этим неожиданным нагревом. Тайна осталась неразгаданной до сих пор.
Теперь группа под руководством Саяка Бозе, исследователя из Принстонской лаборатории физики плазмы (PPPL) Министерства энергетики США совершила прорыв в изучении звезды. Их выводы показали, что за нагревание корональных дыр, вероятно, ответственны отраженные плазменные волны. Чтобы проверить свое предположение, они провели лабораторный эксперимент и продемонстрировали, что волны Альвена отражаются в условиях, соответствующих корональным дырам.
Наблюдения за плазменным столбом длиной 20 метров, созданным в приборе лаборатории, показал удивительную картину: когда волны Альвена сталкиваются с областями различной плотности плазмы и напряженности магнитного поля, как это происходит в солнечной атмосфере вокруг корональных дыр, они могут отражаться и перемещаться обратно к своему источнику. Столкновение движущихся наружу и отраженных волн вызывает турбулентность, которая, в свою очередь, вызывает нагрев.
«Физики давно выдвигали гипотезу, что отражение волн Альвена способно объяснить нагрев корональных дыр, но это было невозможно ни проверить в лаборатории, ни измерить напрямую. Новая работа представляет собой первое экспериментальное подтверждение того, что отражение волн Альвена не только возможно, но и что количество отраженной энергии достаточно для нагрева корональных дыр», — заключает Джейсон Тенбарж, приглашенный научный сотрудник PPPL.