Найчіткіші знімки Сонця в історії: крихітні плазмові вихори можуть нарешті пояснити, чому корона розжарена до мільйонів градусів

Відкриття: усюдисуща нестабільність Кельвіна-Гельмгольца

Отримані зображення зафіксували усюдисущу замагнічену нестабільність Кельвіна-Гельмгольца (KHI) — класичний гідродинамічний феномен, за якого сусідні шари плазми, що рухаються з різною швидкістю, створюють закручені турбулентні вихори . На відміну від більш ранніх, непевних натяків на KHI в окремих ділянках сонячної атмосфери, ці вихори з'явилися по всьому полю зору, щільно вкриваючи фотосферу на межі магнітних потоків . Діаметр вихорів становить приблизно від 19 до 170 кілометрів .

Це перше пряме спостережне підтвердження нестабільності Кельвіна-Гельмгольца на фотосфері Сонця, яке підтверджує теоретичні передбачення багаторічної давнини . Дослідники порівняли отримані знімки з високороздільними магнітогідродинамічними (МГД) симуляціями, які відтворили таку саму поведінку та відстані між вихорами, підтвердивши, що ці патерни є справжньою KHI, а не артефактами зображення .

Як це допомагає розгадати загадку коронального нагріву

Температура поверхні Сонця становить близько 5 500°C, але його зовнішня атмосфера — корона — розжарена до мільйонів градусів Цельсія. Протягом десятиліть ця «проблема коронального нагріву» залишалася одним із найбільших відкритих питань у сонячній фізиці . Відкриття пропонує переконливий новий механізм:

• Вихори Кельвіна-Гельмгольца діють як система транспортування енергії: вони скручують і розтягують магнітні лінії у фотосфері, перетворюючи кінетичну енергію на магнітну, яка може поширюватися вгору, в корону .
• Магнітогідродинамічні симуляції, які ідеально збіглися зі спостереженнями, показали, що ці всюдисущі нестабільності ефективно перекачують енергію з поверхні в верхні шари атмосфери, забезпечуючи постійне нагрівання, необхідне для підтримки корони при температурі в мільйон градусів .
• Як зазначив один із дослідників NSF, команда виявила, що фотосфера «кишить цими крихітними вихорами», які разом є прихованим процесом, що рухає сонячну активність і нагріває корону .

Підсумовуючи, відкриття ідентифікує раніше невидимий, безперервний механізм — дрібномасштабні вихори KHI, які вкривають усю сонячну поверхню, — який може пояснити брак енергії, необхідної для нагріву корони, потенційно вирішуючи загадку, що століттями не давала спокою вченим .