Астрономы обнаружили "перья" в короне Солнца

Американские и британские астрофизики, используя данные НАСА и передовые технологии обработки изображений, выявили в короне Солнца тонкие, похожие на перья структуры, формирующие потоки солнечного ветра. Результаты исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal.

Солнечная корона состоит из плазмы — ионизированного газа, контролируемого магнитным полем, которое в атмосфере Солнца имеет сложную конфигурацию. Поверхность звезды пронизана постоянно меняющимися комбинациями замкнутых контуров и открытых линий магнитного поля.

Именно по открытым линиям в космос от Солнца уходит солнечный ветер — постоянный поток солнечного материала, распространяющийся на миллиарды километров и выходящий далеко за пределы орбиты Плутона.

Магнитное поле Солнца и связанный с ним солнечный ветер формируют космическую погоду внутри и вокруг Солнечной системы, а возмущения в солнечном ветре влияют на людей и космические аппараты.

Области открытого магнитного поля на Солнце создают корональные дыры — темные пятна с относительно низкой плотностью. Часто эти дыры в течение нескольких дней испускают фонтаны солнечного материала, называемые шлейфами. Солнечные шлейфы хорошо видны в ультрафиолетовых лучах Солнца и прекрасно фиксируются такими аппаратами, как космическая обсерватория НАСА Solar Dynamics Observatory (SDO).

Исследователи из США и Великобритании, используя наблюдения высокого разрешения SDO, а также технологию обработки изображений, разработанную специально для этого проекта, обнаружили, что шлейфы состоят из гораздо более мелких нитей материала, которые они назвали перьями. Если размер всего шлейфа составляет более ста тысяч километров, то ширина перьев — от трех до семи тысяч километров.

"Это показывает важность мелкомасштабных структур и процессов на Солнце для понимания крупномасштабной системы солнечного ветра и космической погоды в целом", — приводятся в пресс-релизе НАСА слова руководителя исследования Вадима Урицкого (Vadim Uritsky) из Католического университета Америки в Вашингтоне и Центра космических полетов имени Годдарда.

Ученые и ранее предполагали, что солнечные шлейфы внутри неоднородные, но сейчас они впервые зафиксировали их внутреннюю структуру в четком фокусе. Оказалось, что перья — это не просто элементы шлейфа, это строительные блоки, из которых состоят последние. Яркость шлейфа полностью зависит от количества перьев.

"Некоторое время мы видели структуру внутри и у основания шлейфов, — говорит еще один автор исследования Джуди Карпен (Judy Karpen), руководитель Лаборатории космической погоды в Отделе гелиофизических наук в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА. — Но сейчас мы выяснили, что сам шлейф представляет собой пучок этих более плотных перьев, что сильно отличается от представления, которое мы имели раньше".

Авторы также обнаружили, что каждое "перышко" колеблется само по себе, независимо от других. Это позволило им предположить, что мелкомасштабное поведение этих структур может быть причиной локальных возмущений солнечного ветра.

Ученые надеются, что в будущем миссии НАСА Parker Solar Probe и PUNCH (Polarimeter to Unify the Corona and Heliosphere) сделают более близкие изображения солнечной поверхности, на которых можно будет изучить обнаруженные структуры с еще большей детальностью.