Корональные петли Солнца могут быть не тем, чем кажутся

Корональные петли — это нити плазмы в атмосфере Солнца. Согласно новому исследованию, на самом деле они могут быть оптическими иллюзиями.

Новую научную работу ученые Национального центра атмосферных исследований (США) опубликовали в Astrophysical Journal, кратко о нем сообщает пресс-релиз учреждения.

Публикация опирается на реалистичное трехмерное моделирование солнечной короны. Оно позволило ученым разделить корону на отдельные секции, чтобы выделить корональные петли. Ученые обнаружили, что многие петли вовсе не были петлями. Во многих случаях то, что кажется петлями на изображениях Солнца, на самом деле может быть складками яркой плазмы в солнечной атмосфере. Когда листы плазмы складываются друг на друге, это выглядит как яркие тонкие линии.

Выводы, которые исследовательская группа называет гипотезой «корональной вуали», имеют важное значение для понимания Солнца, поскольку корональные петли десятилетиями использовались как способ получения информации о плотности, температуре и других физических свойствах солнечной атмосферы.

«Всю свою карьеру я посвятила изучению корональных петель. Я надеялась, что эта симуляция даст мне возможность рассмотреть их более подробно. И совсем не ожидала того, что получилось. Когда я увидела результаты, мой мозг взорвался. Это совершенно новая парадигма понимания атмосферы Солнца», — сказала Анна Маланушенко из Национального центра атмосферных исследований, руководившая проектом.

Большинство школьников видели, что происходит, когда рядом со стержневым магнитом рассыпают железные опилки. Опилки располагаются вдоль силовых линий магнитного поля от одного полюса к другому. Эти изогнутые линии расходятся, становясь менее плотными по мере удаления от магнита. Корональные петли на Солнце выглядят поразительно похожими. Поскольку на Солнце имеется значительное магнитное поле, существование силовых линий, которые могут удерживать между собой жгут плазмы и создавать петли, кажется очевидным.

Однако корональные петли, наблюдаемые на Солнце, никогда не вели себя точно так, как должны, исходя из современных представлений о магнитах. Если они представляют собой «морщины» в «корональной вуали», это может многое объяснить, но также ставит новые вопросы. Например, от чего зависит форма и толщина складок? Сколько петель на изображениях Солнца являются реальными, а сколько — оптическими иллюзиями?

«Это исследование напоминает нам, ученым, что мы всегда должны подвергать сомнению предположения и что иногда наша интуиция может работать против нас», — сказала Маланушенко.

Новая компьютерная модель также позволила впервые зафиксировать весь жизненный цикл солнечной вспышки. Модель также создала структуру магнитного поля и плазмы, что можно использовать для создания объединенных наблюдений.

Поскольку солнечная корона тонкая, можно видеть сквозь нее. Визуально структуры в короне накладываются друг на друга. Это затрудняет определение того, находится ли петля впереди или сзади. Также трудно сказать, имеет ли сама петля круглое сечение, как у садового шланга, или напоминает длинную ленту. Возможно, и то, что кажется петлей, на самом деле складка в слое яркой плазмы. Компьютерная модель дает ученым возможность анализировать солнечную атмосферу и изучать перекрывающиеся структуры по отдельности, что невозможно в обсерватории.

Хотя симуляция является одной из самых реалистичных из когда-либо созданных для солнечной короны, это все же всего лишь модель. Открытие того, что корональные петли могут быть оптическими иллюзиями, теперь требует новых методов наблюдения за Солнцем.

«Мы знаем, что их разработка будет чрезвычайно сложной задачей, но это исследование показывает: то, как мы в настоящее время интерпретируем наблюдения Солнца, может быть недостаточным для того, чтобы по-настоящему понять физику нашей звезды», — сказала Маланушенко.