Телескоп НАСА обнаружил 'магнитные косы' в атмосфере Солнца

1,5 миллиона градусов солнечной атмосферы

Сборка атмосферных изображений на обсерватории солнечной динамики делает снимки солнечной короны. На этом изображении показана атмосфера Солнца с температурой 1,5 миллиона градусов, оно было получено в начале наблюдений с помощью ракеты со зондированием Hi-C. Выпущено 23 января 2013 г. (Изображение предоставлено НАСА)



Небольшой космический телескоп НАСА обнаружил удивительные магнитные косы из сверхгорячей материи во внешней атмосфере Солнца - открытие, которое может объяснить загадочно горячую корону звезды, говорят исследователи.



Ученые добавили, что открытие, сделанное НАСА Coronal Imager высокого разрешения или Hi-C, также может привести к улучшению прогнозов космической погоды.

«Учитывая потенциальные ежегодные экономические последствия в размере от десятков до сотен миллиардов долларов внутри страны в периоды высокой солнечной активности, точные прогнозы местной космической погоды могут сэкономить миллиарды для энергосистем, коммерческих самолетов и ряда других секторов экономики», - сказал он. Автор исследования Джонатан Сиртейн, возглавлявший миссию по солнечной короне Hi-C.



Сиртейн, солнечный астрофизик из Центра космических полетов НАСА им. Маршалла, Хантсвилл, штат Алабама, и его команда в июле прошлого года запустили 9,5-дюймовый (24 сантиметр) телескоп в 10-минутный полет сразу за атмосферой Земли для изучения короны, миллиона Солнца. -градус внешней атмосферы. Телескоп сделал 165 снимков с потрясающими деталями, прежде чем вернуться на Землю с парашютом. [ Hi-C-фотографии НАСА: лучший вид солнечной короны ]

НАСА

Корональный имидж-сканер высокого разрешения (Hi-C) НАСА сделал более 50 16-мегапиксельных изображений солнечной короны с углом обзора 1,5 миллиона градусов. Большое изображение - это полнокадровое изображение, а меньшие изображения сверху и по бокам - это подполя изображения. Изображение в верхнем левом углу получено из сборки атмосферных изображений в обсерватории солнечной динамики, а в рамке на этом изображении показано поле зрения Hi-C. Выпущено 23 января 2013 г.(Изображение предоставлено д-ром Эми Вайнбарджер, MSFC / NASA)



Раскрыта солнечная корона

В поверхность солнца неудивительно жарко, до 11000 градусов по Фаренгейту (6125 градусов по Цельсию). Как ни странно, но корона - внешняя атмосфера намного выше поверхности Солнца - в тысячу раз горячее, даже при отсутствии солнечных вспышек.

Ученые недавно обнаружили, что мощные магнитные волны, исходящие из-под поверхности Солнца, могут нагреть корону на 2,7 миллиона градусов по Фаренгейту (1,5 миллиона градусов по Цельсию). Однако одно это не объясняет сверхвысоких температур короны.



Теперь изображения солнечной короны с высоким разрешением подтверждают идею о том, что магнитные косы генерируют огромное количество тепла, возможно, достаточного для объяснения показаний до 10,8 миллиона градусов по Фаренгейту (6 миллионов градусов по Цельсию).

Чтобы изобразить эти магнитные структуры на Солнце, «представьте себе французскую косу в чьих-то волосах», - сказал Сиртейн demokratija.eu. Пучки отдельных волос наматываются на другие пучки и вместе образуют заплетенный пучок волос.

«Мы наблюдали пучок магнитных полей, обернутый вокруг нескольких других пучков, чтобы сформировать ансамбль магнитных пучков. Магнитные поля в этом ансамбле имеют разную длину, и скорость кривизны вдоль отдельных силовых линий может также изменяться, так что некоторые поля очень сильно искривлены, а другие - менее ». [Sun Quiz: Насколько хорошо вы знаете нашу звезду? ]

Эти магнитные поля физически проявляются в сверхгорячей плазме, из которой состоит Солнце. Например, очень сильно изогнутые магнитные поля могут принимать форму корональных петель, гигантских арок, поднимающихся от Солнца.

«Когда магнитное поле становится сильно искривленным, оно в конечном итоге становится нестабильным», - сказал Циртейн. В конце концов эти магнитные оплетки могут стать достаточно нестабильными, чтобы отдельные силовые линии магнитного поля могли взаимодействовать внутри них. Это явление, известное как пересоединение, уменьшает кривизну магнитного поля, высвобождая потенциально огромное количество энергии, которая может нагревать плазму или ускорять солнечные вспышки и другие массивные вспышки.

Маленький телескоп, который мог

Хотя астрономы видели магнитные косы на поверхности солнце , до сих пор у них не было возможности увидеть, насколько распространены косы в короне. Чтобы увидеть магнитные косы, в июле команда НАСА запустила телескоп Hi-C на зондирующей ракете. Он сделал снимки короны с разрешением примерно в пять раз выше, чем было достигнуто ранее.

Малобюджетная миссия была наполнена неопределенностями. Например, зеркало, используемое в телескопе, настолько гладкое, что при его ширине 9,5 дюймов оно отклоняется от идеальной гладкости всего на несколько единиц ширины атома. Были все шансы, что механические напряжения, изменения температуры и другие факторы до и во время миссии могли деформировать его поверхность, снижая ее качество.

«Мы узнаем, сработает ли это, только когда мы полетим и сделаем снимки солнца», - сказал Циртейн. «Это отсутствие контроля над ситуацией не давало мне уснуть много ночей».

Телескоп захватил всего пять минут видеоданных перед повторным входом в атмосферу Земли. Тем не менее, этого было достаточно, чтобы обнаружить магнитные косы в короне, и наблюдаемая активность предполагает, что там может выделяться огромное количество энергии.

Исследователи, которые подробно описали свои выводы в выпуске журнала Nature от 24 января, признали, что, возможно, косы, которые они видели, были не пучками магнитных полей, а наборами множества вложенных магнитных петель, лежащих друг над другом и лежащих друг под другом. Если это так, они будут хранить меньше энергии, чем предполагалось. Однако даже в этом случае корона все равно будет удерживать в 100 раз больше энергии, необходимой для перегрева.

«Моя жизнь на протяжении большей части десятилетия была посвящена этому инструменту, и наблюдение за его работой было волнующим не только для меня, но и для моей семьи и моих близких коллег», - сказал Циртейн.

Исследователи надеются запустить свой телескоп на орбитальный спутник, чтобы дольше наблюдать за короной.

Следите за новостями demokratija.eu в Twitter @Spacedotcom . Мы также на Facebook & Google+ .