Заряженная космическая пыль может объяснить аномальный нагрев солнечной короны

Ученые, проанализировав данные солнечного зонда «Паркер», пришли к выводу, что заряженные частицы космической пыли могут играть ключевую роль в нагреве солнечной короны. Это открытие, опубликованное на портале Science X, предлагает новое объяснение давней загадке: почему внешняя атмосфера Солнца в сотни раз горячее его поверхности, несмотря на то что находится дальше от источника энергии.

Аномалия солнечной короны

Поверхность Солнца нагревается примерно до 5,5 тысяч градусов по Цельсию, в то время как температура его короны достигает 1–3 миллионов градусов. Этот парадокс десятилетиями оставался одной из главных нерешенных проблем астрофизики. Ученые сосредоточились на изучении электронов, ионов и магнитных полей в поисках механизмов, объясняющих такой перепад, однако роль пыли до сих пор оставалась вне поля зрения.

Неожиданное открытие

Исследователи проанализировали данные зонда «Паркер», который вплотную приблизился к Солнцу. Оказалось, что кинетические альфвеновские волны, переносящие энергию через корону, меняют свои свойства при столкновении с заряженными частицами пыли. Ранее считалось, что пыль не может существовать так близко к звезде из-за экстремальных температур и, соответственно, не оказывает значимого влияния на физические процессы.

Ведущий автор исследования Сайед Аяз, аспирант и научный сотрудник Центра космической плазмы и аэрономии Университета Алабамы в Хантсвилле, отметил, что пыль долгое время не считалась активной частью моделей нагрева короны, поскольку предполагалось, что пылинки, которые в миллион раз массивнее электронов, не выживают в таких условиях.

Как пыль влияет на волны

Согласно данным исследования, пыль влияет на волны двумя способами. Во-первых, масса пыли действует как дополнительная инерция, замедляя волны и позволяя им перемещаться на большие расстояния, чем это было бы возможно без ее участия. Во-вторых, электрический заряд пыли усиливает взаимодействие между волной, электрическим полем и частицами, изменяя характер переноса энергии. Это открытие меняет представление о процессах, происходящих в короне, и требует пересмотра существующих моделей нагрева.

Метод обнаружения пыли

Хотя зонд «Паркер» не оснащен специальным детектором пыли, ученые смогли зафиксировать ее наличие по всплескам напряжения на антеннах FIELDS. Когда микроскопические частицы на высокой скорости сталкиваются с аппаратом, они испаряются, создавая облака заряженных частиц, которые регистрируют приборы.

Исследователи полагают, что будущие миссии со специализированным оборудованием помогут окончательно подтвердить роль космической пыли в формировании солнечного ветра. Если гипотеза подтвердится, это может стать основой для новой парадигмы в понимании физики Солнца.

Другие события на Солнце

В конце июня, по данным лаборатории солнечной астрономии Института космических исследований Российской академии наук, к Земле вышла крупнейшая за пять месяцев группа пятен на Солнце. Ее площадь составила 825 миллионных долей площади солнечной полусферы, что позволяет считать эту активную область второй по размеру с начала года. Это событие иллюстрирует динамичность процессов, происходящих на Солнце, и подчеркивает важность продолжения исследований для понимания механизмов, влияющих как на нашу звезду, так и на околоземное пространство.