Солнечный зонд Parker может разрешить загадку солнечной короны

Солнечный зонд НАСА Parker («Паркер») лежит на пути к Солнцу, готовясь совершить сближение со светилом, после которого ученые планируют получить данные, дающие ответ на давно стоящий перед наукой вопрос: почему внешняя атмосфера Солнца имеет температуру в несколько миллионов градусов Цельсия, в то время как температура поверхности нашей звезды составляет всего лишь 3300 градусов Цельсия?

Согласно одной из гипотез, перегрев происходит в результате действия магнитных волн небольшой амплитуды, движущихся туда-обратно между поверхностью Солнца и его внешней атмосферой. Новое исследование, в котором группой астрономов во главе с Джастином Каспером (Justin Kasper) из Мичиганского университета, США, проведен анализ данных, собранных ранее при помощи другого космического аппарата НАСА, показывает, что ключ к разгадке этой тайны лежит в области Солнца, называемой зоной предпочтительного нагрева.

Перегрев короны имеет ряд особенностей. Некоторые отдельные химические элементы нагреваются до различных температур, а некоторые тяжелые ионы становятся горячее, чем ядро Солнца.

Также в зоне перегрева имеют место так называемые альвеновские волны, представляющие собой магнитные волны небольшой амплитуды, возникающие в электрически проводящих жидкотекучих средах, таких как плазма, помещенных в магнитное поле. Под действием этих волн частицы движутся и соударяются, подобно шарикам для пинг-понга, разогреваясь до огромных температур.

В своей новой работе Каспер и его команда решили выяснить, насколько высоко над поверхностью Солнца простирается эта зона нагрева. Ученые использовали данные, собранные при помощи аппарата НАСА Wind, который был запущен в 1994 г. и до сих пор продолжает работать. Измерив при помощи этого аппарата температуру гелия на разных высотах, авторы сделали вывод, что зона перегрева заканчивается на расстоянии от 10 до 50 радиусов Солнца над его поверхностью. Также авторы отметили, что эта отметка совпадает с так называемой альвеновской точкой, являющейся границей зоны перегрева в соответствии с теорией, несмотря на то, что эти два пути расчета положения границы зоны перегрева являются абсолютно независимыми.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal Letters 4 июня.