80-річна загадка Сонця розкрита

Вчені вперше безпосередньо спостерігали скручувальні хвилі Альфвена в атмосфері Сонця, розкривши ключ до його екстремального нагріву.

Завдяки сонячному телескопу Даніеля К. Іноує на Гаваях і приладу Cryo-NIRSP, дослідники зафіксували невловимі торсійні хвилі в короні Сонця — верхньому шарі, що досягає температур понад мільйон градусів Цельсія. «Нарешті ми змогли безпосередньо спостерігати ці крутильні рухи, що скручують лінії магнітного поля в короні», — пояснив професор Річард Мортон з Університету Нортумбрії.

Ці хвилі Альфвена, передбачені ще у 1942 році, є магнітними коливаннями, що передають енергію через перегріту плазму Сонця. На відміну від видимих «зламаних» коливань, торсійні хвилі можна виявити лише за допомогою спектроскопічного аналізу руху плазми, який виявляє червоні й сині зсуви світла на протилежних боках магнітних структур.

«Рух плазми в короні здебільшого коливальний, і він маскує крутильні рухи. Мені довелося розробити метод, щоб їх розділити», — розповів Мортон. Його аналітичний прорив дозволив вперше ідентифікувати безперервні скручувальні хвилі, які можуть бути джерелом енергії для нагрівання атмосфери Сонця та прискорення сонячного вітру.

Це відкриття підтримує теорії про роль хвильової турбулентності у формуванні сонячної погоди, яка впливає на GPS, супутники й енергосистеми на Землі. «Прямі спостереження нарешті дозволяють перевірити моделі сонячної енергії на практиці», — наголосив Мортон. Новий рівень точності став можливим лише завдяки Cryo-NIRSP — найсучаснішому спектрополяриметру, здатному вловлювати надзвичайно тонкі зміни в русі і температурі плазми.

Цей прорив завершив 80-річні пошуки і відкрив нову главу у вивченні фізики Сонця — фундаментального джерела енергії для всієї Сонячної системи.