Пыль на Солнце стала скрытым двигателем адского нагрева его короны

Пыль в короне Солнца объясняет механизм передачи энергии от волн к плазме

Почему внешний слой атмосферы Солнца (корона) раскалён до миллионов градусов, тогда как видимая поверхность звезды значительно холоднее, — этот вопрос десятилетиями остаётся вызовом для астрофизики. Исследователь из Университета Алабамы в Хантсвилле предложил новое звено в этой головоломке, проанализировав данные зонда NASA Parker Solar Probe.

Долгое время считалось, что в непосредственной близости от Солнца твёрдые микрочастицы просто не выживают из-за экстремальных температур и мощного излучения. Поэтому все теории нагрева короны строились на модели плазмы, состоящей лишь из электронов, ионов и магнитных полей. Однако зонд Parker Solar Probe зафиксировал присутствие пыли даже на таких сверхблизких дистанциях, причём она активно взаимодействует с окружающей средой.

Специального детектора для подсчёта пылинок на зонде нет. Их регистрируют косвенным образом: микрозёрна, врезаясь в корпус аппарата на гиперзвуковых скоростях, испаряются и порождают микроскопические плазменные облака. Эти события проявляются в виде характерных всплесков напряжения на антеннах инструмента FIELDS, который обычно измеряет электрические и магнитные поля. Анализ таких сигналов позволил оценить плотность и свойства пылевого облака в короне.

В своей работе Сайед Аяз включил заряженные пылинки в модели распространения кинетических альфвеновских волн — основных переносчиков энергии в солнечной атмосфере. Как только частицы приобретают заряд (за счёт фотоэффекта или столкновений с плазмой), они начинают влиять на электродинамику системы. С одной стороны, их масса делает среду более инертной, волны замедляются и могут уносить энергию дальше. С другой стороны, заряд пыли усиливает локальное взаимодействие волн с полями и частицами, что способствует выделению тепла на месте.

Какой из этих механизмов окажется доминирующим, зависит от соотношения массового и зарядового эффектов пылевой компоненты. Если преобладает масса — энергия волн перемещается в более удалённые области короны и питает молодой солнечный ветер. Если побеждает заряд — та же энергия высвобождается в виде тепла непосредственно в зоне генерации волн, разогревая корону до миллионов градусов. Таким образом, учёт пыли меняет представление о том, где именно распределяется и рассеивается колоссальная электромагнитная энергия звезды.

Туристы выкладывают тысячи долларов за проживание в «самом опасном» отеле в мире

Достоверные новости всегда под рукой — в канале "МК" в MAX