Магнитные волны Солнца ведут себя не так, как считалось ранее

Изучение солнечной активности за 10 лет показало, что самый верхний слой атмосферы звезды — корона — реагирует на звуковые волны, исходящие из нее. Эти данные могут серьезно повлиять на современные модели звезд.

Команда физиков из Нортумбрийского университета в Великобритании обнаружили, что магнитные волны солнечной короны — самый внешний слой атмосферы звезды — реагируют на звуковые волны, исходящие из недр. Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.

Большинство людей знакомы с тремя состояниями вещества: твердым, жидким и газообразным. Однако мало кто знает о его четвертом состоянии — плазме, — при котором атомы разбиваются на электроны и ионы.

На самом деле во Вселенной плазма встречается чаще, чем твердые вещества, жидкости и газы, так как она существует при температурах и плотностях, с которыми люди сталкиваются крайне редко. Поведение плазмы напоминает жидкости и газы, только у нее, помимо прочего, есть еще магнитные поля.

 
Сигнатура корональных волн Альвена / © Northumbria University

В 1942 году шведский физик Ханнес Альвен совместил математику механики жидкостей и электромагнетизма, предсказав, что плазма способна поддерживать волнообразное состояние в магнитном поле — этот феномен сегодня известен как волны Альвена.

Эти волны играют важную роль в транспортировке энергии вокруг Солнца и по всей Солнечной системе. Ранее считалось, что они появляются на поверхности светила, когда кипящий водород достигает шести тысяч градусов Цельсия и буквально «вспенивает» солнечное магнитное поле.

Однако доктор Ричард Мортон и его коллеги из Нортумбрийского университета нашли доказательство того, что магнитные волны также реагируют на звуковые волны, исходящие из Солнца, при этом находясь в более высоких слоях его атмосферы. Исследователи обнаружили, что звуковые волны оставляют своего рода метку на магнитных волнах.

Присутствие этой метки означает, что вся солнечная корона единообразно «сотрясается» в ответ на звуковые волны. Из-за этого она вибрирует в очень чистом диапазоне частот.

Эта метка обнаружилась по всей короне и постоянно присутствовала в ней на протяжении десятилетнего периода, который и был изучен в ходе исследования. Результаты указывают на то, что это фундаментальная константа Солнца может быть фундаментальной константой и других звезд.

Таким образом, новые данные могут иметь серьезные последствия для современных идей о распределении и использовании магнитной энергии в звездных атмосферах.

Корона Солнца в сотни раз горячее его поверхности, и считается, что энергия, исходящая от волн Альвена, напрямую связана с нагреванием короны до температуры около миллиона градусов. Также существуют гипотезы, что они связаны с нагреванием и ускорением мощного солнечного ветра, распространяющегося по Солнечной системе. Этот ветер движется со скоростью до 1200 километров в секунду и влияет на атмосферы планет, их магнитные поля и вызывает такие феномены, как полярное сияние.