Разрешение на загадката защо короната на Слънцето е хиляди пъти по-гореща от по-долните му пластове са предложили колектив от физици от Япония, Белгия и САЩ като за първи път са намерили преки доказателства за резонансно поглъщане в слънчевата корона.
Короната на Слънцето е изключително гореща - от порядъка на милиони градуси, а в същото време по-долу лежащата фотосферата е около 5800 градуса по Келвин и хромосферата е от 4000 до 20 000 градуса по Келвин. Този феномен се обяснява с ефекта на резонансно поглъщане в изследване, публикувано в The Astrophysical Journal и се състои от две статии, посветени на наблюденията и компютърното моделиране. Накратко резултатите са на разположение в прессъобщението на Националната астрономическа обсерватория на Япония.
Резонансното поглъщане е процес, при който две различни видове вълни, генерирани от магнитни явления, резонират, т.е. взаимно увеличават интензивността си.
За наблюдение на резонансното поглъщане физиците са координирали работата на два спътника, занимаващи се с изследване на физиката на Слънцето — Hinode (JAXA) и IRIS (NASA).
Апаратите почти едновременно извършвали проучване на част от Слънцето, където има протуберанси. Целта на снимките била откриването на вълните на Алфвен - плазмени вълни, движещи се по линиите на магнитното поле.
Поотделно, всяко от устройствата може да наблюдава само един вид от тези вълни: Hinode - напречните вълни, а IRIS - вълните на усукване.
Напречен разрез на протуберанс. Зелените точки са наблюденията на Hinode, фиолетовите - на IRIS . Изображение: Hinode / JAXA
Авторите са успели да покажат за първи път, че тези два вида вълни са синхронизирани помежду си. Тази синхронизация може да се сравни с вълните, образуване около лъжичката, когато разбърквате чая си напред - назад. Цикличното движение на лъжицата предизвиква подобни вълни.
Физиците наблюдавали развитието на отделните нишки в един протуберанс. По данни от Hinode, протуберансът формира напречни вълни. Благодарение на резонанса те задействат усукване в потока плазма, която наблюдава IRIS. Потокът става турбулентен и разсейването на енергия води до нагорещяване на веществото в короната - от 10 до 100 хиляди градуса по Келвин.
Механизмът на резонанс между напречните вълни и вълните на усукване. Изображение: Hinode / JAXA
Този модел на нагряване в системата кореспондира добре с изчисленията, извършени със суперкомпютъра ATERUI. Важно е да се отбележи, че максимално нагряване се постига по повърхността на нишките на протуберанса. Авторите сравняват резонанса на напречните вълни и вълните на усукване със люлеене на люлка - движението на тялото, изместващо центъра на тежестта си, води до увеличаване на амплитудата на люлеенето.
Числово моделиране на резонанса в протуберанса. Изображение: Hinode / JAXA
Учените се занимават повече от 70 години с проблема със загряването на слънчевата корона и до момента той все още е неразрешен. Такова нагряване може да се дължи на обикновени термодинамични процеси, но според Втория закон на термодинамиката не може да се осъществява предаване на топлина от по-малко нагрято към по-нагрято тяло. Смята се, че ключът към загадката може да бъде резонансното поглъщане на вълни на Алфвен, но всички налични наблюдения на този процес досега бяха косвени.
Новото изследване за първи път дава пряко потвърждение на резонансното поглъщане.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари