Микроскопические водовороты на поверхности Солнца могут раскрыть 60-летнюю тайну нагрева короны

Что показывают снимки?

Прорывные изображения демонстрируют фотосферу — видимую поверхность Солнца — покрытую узорами, похожими на завихрения. Эти вихри напоминают турбулентные вихри, которые иногда можно увидеть в облаках на Земле, или даже завихрения на знаменитой картине Винсента Ван Гога «Звёздная ночь» . Ключевое отличие: это не просто атмосферные явления, а магнитные плазменные структуры, которые могут иметь огромное значение для понимания энергетического баланса нашей звезды.

Размер вихрей варьируется от 20 до почти 200 километров в поперечнике . Они, по-видимому, распространены повсеместно на солнечной поверхности, а не являются изолированными возмущениями . Это говорит о том, что KHI — это фундаментальный, постоянно действующий процесс на Солнце, а не редкое событие.

Почему это открытие так важно?

Первое прямое доказательство KHI на поверхности Солнца

Неустойчивость Кельвина — Гельмгольца — это гидродинамическое явление, возникающее, когда два слоя жидкости или газа движутся друг относительно друга с разными скоростями. Ранее оно было лишь теоретической моделью и результатом компьютерного моделирования. Снимки DKIST впервые подтвердили, что этот процесс активно «кипит» по всей видимой поверхности Солнца . Наблюдения были перепроверены с помощью современных численных симуляций, которые подтвердили, что предсказанные модели KHI на Солнце совпадают с реальными данными .

Новый механизм передачи энергии

Вихри представляют собой механизм, с помощью которого кинетическая и магнитная энергия может передаваться от крупномасштабных конвективных движений (гранул) к гораздо более мелким масштабам, где она рассеивается в виде тепла . Это напрямую связано с тайной нагрева короны — загадкой, почему корона на миллионы градусов горячее фотосферы, расположенной под ней. KHI может быть тем самым недостающим звеном, которое объясняет, как энергия передаётся от поверхности Солнца в его атмосферу.

Потенциальный триггер взрывной солнечной активности

Вихри могут объяснить, как накапливается энергия и как дестабилизируются магнитные силовые линии, что приводит к магнитному пересоединению, солнечным вспышкам и корональным выбросам массы . Запутывая и скручивая магнитные силовые линии на границах гранул, KHI может быть ранее скрытым катализатором самых мощных выбросов энергии на Солнце . Это имеет прямое значение для прогнозирования космической погоды.

Подтверждение моделей высокого разрешения

Тесное совпадение наблюдений DKIST и результатов компьютерного моделирования укрепляет теоретическую базу, используемую для моделирования солнечной магнитогидродинамики. Это означает, что учёные могут больше доверять своим моделям при прогнозировании поведения Солнца .

Что дальше?

Снимки были получены с помощью скоростной камеры FastCam всего за несколько минут наблюдений, пока облака не вынудили закрыть объектив телескопа . Тот факт, что такое важное открытие было сделано за столь короткое время, вселяет в исследователей энтузиазм: что же покажут систематические наблюдения? DKIST, самый мощный солнечный телескоп в мире, продолжит давать беспрецедентные изображения Солнца, открывая новые горизонты в понимании сложной физики нашей ближайшей звезды.