Солнечные струи и инверсия магнитного поля

Область моделирования и магнитная топология. Вверху слева: 3D-объем области моделирования с корневыми блоками сетки. Внизу слева: 2D-сечение под постоянным углом ϕ = 0° цвета скорости при t = 5500 с. Этот снимок подчеркивает пространственное распределение скорости. Границы блоков сетки обозначены серыми линиями. Каждый блок содержит 8 × 8 × 8 ячеек. Справа: Начальная магнитная топологическая структура. Изоповерхность плазмы β = 20 (красный сфероид) указывает местоположение трехмерной магнитной нулевой точки. Представлены линии магнитного поля различной связности, ограничивающие поверхность сепаратрисы, либо замкнутые (белые линии поля), либо открытые в гелиосферу (синие линии поля). Автор: Astronomy & Astrophysics (2024). DOI: 10.1051/0004-6361/202452019

Миссия NASA Parker Solar Probe выявила наличие обратных скачков, внезапных и быстрых изменений магнитного поля в солнечном ветре. Эти необычные явления, редко наблюдаемые вблизи Земли, очаровали научное сообщество своим загадочным происхождением. Ведущая теория предполагает, что обратные скачки возникают из-за солнечных струй, которые повсеместно распространены в нижних слоях атмосферы Солнца.

Чтобы исследовать их происхождение, группа исследователей из LPP, LPC2E, FSLAC, Университета Данди и Университета Дарема провела 3D-численное моделирование для воспроизведения поведения плазмы в атмосфере Солнца. Эти моделирования моделировали солнечные струи и изучали их распространение в солнечном ветре.

Регулируя такие параметры, как давление, температура и напряженность магнитного поля, исследователи воссоздали разнообразие наблюдаемых солнечных атмосфер. Затем они проанализировали данные моделирования способом, аналогичным инструментам на борту Parker Solar Probe, идентифицируя искажения магнитного поля, напоминающие обратные переключения.

Их выводы показывают, что солнечные струи могут вызывать магнитные искажения, похожие на обратные переключения, хотя полные инверсии магнитного поля не наблюдались. Это говорит о том, что дополнительные солнечные атмосферные явления, взаимодействующие с солнечными струями, могут быть ответственны за обратные переключения с полными инверсиями магнитного поля. Эти результаты стимулируют дальнейшие исследования для раскрытия этих сложных механизмов.

Больше информации: J. Touresse et al, Propagation of untwisting solar jets from the low-beta corona into the super-Alfvénic wind: Testing a solar origin scenario for switchbacks, Astronomy & Astrophysics (2024). DOI: 10.1051/0004-6361/202452019

Источник: Sorbonne University