Объяснен загадочный перегрев короны Солнца

Ученые Университета Алабамы в Хантсвилле раскрыли механизм, способный объяснить загадочный перегрев солнечной короны, температура которой выше температуры поверхности Солнца. Результаты исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal.

Предполагается, что высокую температуру солнечной короны можно объяснить с помощью переноса энергии через кинетические альвеновские волны — волны плазмы, распространяющиеся вдоль силовых линий магнитного поля. Авторы исследования прибегли к моделированию поведения энергетических частиц в плазме, чтобы понять, как электромагнитная энергия волн преобразуется в тепло.

Поведение космической плазмы в модели было основано на данных, полученных орбитальными аппаратами Viking и Freja. Это позволило изучить процесс преобразования электромагнитной энергии волн в тепло в процессе затухания кинетических альвеновских волн при их движении через солнечную атмосферу.

Ключевым механизмом, отвечающим за преобразование одной энергии в другую, оказалось затухание Ландау. Этот эффект возникает, когда частицы, движущиеся параллельно волне, имеют скорости, сравнимые с фазовой скоростью волны. Это позволяет частицам вступать в резонансное взаимодействие с волной, в результате чего она полностью затухает, передавая свою энергию плазме и нагревая ее.

Корона Солнца, простирающаяся на восемь миллионов километров над поверхностью звезды, характеризуется температурой более одного миллиона кельвинов, в то время как поверхность Солнца имеет температуру около 7500 кельвинов.