Наблюдения НАСА обнаружили, что помогает нагревать корни «мха» на солнце

В центре изображения (слева), полученного с помощью зондирующей ракеты НАСА с зондом Coronal Imager высокого разрешения, находится небольшая пятнистая структура на Солнце, которую физики Солнца называют «мохом». Он образуется в нижней части солнечной атмосферы вокруг центра групп солнечных пятен на Солнце, где магнитная активность сильна. Изображение, полученное с помощью спектрографа визуализации области интерфейса НАСА (IRIS), демонстрирует детальный пейзаж более прохладных корней мха (справа). Автор: NASA/Bose et al 2024

Знаете ли вы, что на солнце есть мох? Из-за сходства с земными растениями ученые назвали небольшую, яркую, пятнистую структуру, состоящую из плазмы в солнечной атмосфере, «мохом». Этот мох, впервые обнаруженный в 1999 году миссией НАСА TRACE, цветет вокруг центра группы солнечных пятен, где магнитные условия сильные. Он охватывает два слоя атмосферы, известные как хромосфера и корона, и скрывается под длинными перистыми веревками плазмы, известными как корональные петли.

На протяжении десятилетий ученые пытались понять, как эта покрытая мхом область связана с нижними слоями атмосферы Солнца и как материал там нагревается от 10 000 градусов по Фаренгейту до почти 1 миллиона градусов по Фаренгейту — в 100 раз горячее, чем яркая поверхность чуть ниже.

Теперь исследования, проведенные с помощью зондирующей ракеты НАСА с высоким разрешением корональной визуализации (Hi-C) и миссии НАСА по спектрографу визуализации области интерфейса (IRIS), дали ученым понимание механизма перегрева, действующего во мхе.

Наблюдения с помощью этих инструментов в сочетании со сложным трехмерным моделированием показали, что электрические токи могут способствовать нагреванию мха. По всему этому региону царит беспорядок силовых линий магнитного поля, похожий на невидимые спагетти. Этот клубок магнитных спагетти создает электрические токи, которые могут помочь нагреть материал в широком диапазоне температур от 10 000 до 1 миллиона градусов по Фаренгейту.

Этот локальный нагрев мха, по-видимому, происходит в дополнение к теплу, исходящему от горячей вышележащей короны с температурой в несколько миллионов градусов. Это открытие, опубликованное в журнале Nature Astronomy 15 апреля, может помочь ученым понять более широкий вопрос: почему вся солнечная корона намного горячее, чем поверхность.

«Благодаря наблюдениям с высоким разрешением и нашему передовому численному моделированию мы можем частично разгадать эту загадку, которая ставила нас в тупик на протяжении последней четверти века», — сказал автор Сувик Бозе, научный сотрудник Lockheed Martin Solar и Астрофизическая лаборатория и Институт окружающей среды Залива, Исследовательский центр Эймса НАСА в Силиконовой долине Калифорнии. «Однако это лишь часть головоломки; она не решает всей проблемы».

Для этого необходимо гораздо больше наблюдений. Некоторые из них появятся в ближайшее время: в этом месяце планируется снова запустить Hi-C, чтобы запечатлеть солнечную вспышку, а также он может также захватить еще один регион мха вместе с IRIS. Однако, чтобы получить наблюдения, которые могут полностью объяснить, как нагревается корона и мох, ученые и инженеры работают над разработкой новых инструментов на борту будущей миссии MULti-slit Solar Explorer (MUSE).

Больше информации: Souvik Bose et al, Chromospheric and coronal heating in an active region plage by dissipation of currents from braiding, Nature Astronomy (2024). DOI: 10.1038/s41550-024-02241-8

Источник: NASA