Астрофизики предложили решение «проблемы нагрева Солнечной короны» — резкого повышения температуры, которое происходит при удалении от поверхности звезды. Для этого ученые объединили две существовавшие ранее теории, объяснявшие этот эффект турбулентными потоками и магнитными волнами.
© Flickr
Как правило, чем дальше мы удаляемся от источника тепла, тем холоднее становится. Однако для Солнца эта закономерность не работает. Температура на поверхности звезды достигает шести тысяч градусов Цельсия, а при удалении от нее всего на несколько сотен километров происходит резкое повышение температуры. Корона Солнца может нагреваться уже до полутора миллионов градусов Цельсия, создавая поток ионизированных частиц — солнечный ветер, достигающий и нашей планеты.
Ученые из Университета Отаго (Новая Зеландия) нашли возможную причину этого необычного эффекта. Результаты их исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy.
Ранее астрофизики полагали, что этот внезапный скачок температуры связан с магнитными полями звезды, однако не ясно было, как именно они нагревают газ. Вопрос был известен как «проблема нагрева Солнечной короны». Существовало несколько гипотез, описывающих, как именно энергия магнитного поля преобразуется в тепло. Одна из самых популярных гласила, что нагрев вызван турбулентными потоками внутри атмосферы звезды, которые переносят энергию в корону. Сторонники второй называли причиной особые ионно-циклотронные магнитные волны.
Но ни одна из этих гипотез не согласуется полностью с результатами наблюдений. Низкочастотную турбулентность, которая может выносить энергию из звезды в ее атмосферу, наблюдали космические аппараты. Однако она не может объяснить, почему в короне Солнца ионы нагреваются сильнее, чем электроны. Такой эффект могли бы вызвать высокочастотные ионно-циклотронные волны, но их недостаточно, чтобы нагреть газ до таких высоких температур, к тому же не совсем понятен их источник.
Чтобы найти ответ, ученые с помощью суперкомпьютера провели шестимерное моделирование коронального газа. Оказалось, обе гипотезы можно объединить в одну. Два процесса связывает недавно обнаруженный физический эффект «спирального барьера». Он ограничивает нагрев электронов, не давая турбулентному каскаду энергии спуститься с уровня ионов. При этом остановленную энергию турбулентного потока спиральный барьер преобразует в ионно-циклотронные волны.
Когда ученые смоделировали турбулентность, способную породить достаточные для нагрева короны ионно-циклотронные волны, они обнаружили на поверхности звезды вихри, напоминающие те, которые на самом деле наблюдал космический аппарат Nasa Parker Solar Prob, недавно вошедший в корону Солнца.
Понимание процессов, происходящих в атмосфере Солнца, необходимо из-за огромного влияния солнечного ветра на нашу планету. Результатом взаимодействия солнечного ветра с магнитным полем Земли становится множество событий — от северного сияния до радиации, которая может разрушать спутники, и геомагнитных бурь, повреждающих энергосистемы.
Комментарии
На Земле, по-моему, огонь горит тоже по такому-же закону. Взять хотя-бы газовую плиту. Огонь имеет разный цвет: снизу-голубой , переходящий в жёлтый , а языки пламени-оранжевый, значит и температура внизу меньше, чем на верху..Сверху больше молекул кислорода, вот и температура выше...Наветру , с учётом того, что космос -это бесконечный сквозняк, а солнце-раскаленный радиоактивный урановый обьект, горится ещё лучше, плюс космическая пыль..
Иногда лучше молчать. И про сквозняк в космосе и про урановое солнце.
Солнечные частицы стремятся из области высокого давления в область низкого по всей поверхности солнца, закручивая друг друга , образуя корону..
Это всего лишь, живой организм... Нужно учиться общаться...
Кто-то прогулял физику и попутал ядерную и термоядерную энергетику. А урана на солнце ноль целых ноль десятых, ноль сотых,ноль тысячных процента. А для цепной реакции нужно минимум 4% по урану 235 для поддержания незаьухающей реакции.
Период полураспада урана 238-4.4 млрд.лет, а водорода-12лет. Так что ближе к происхождению солнца??
Кого-то изолировали от интернета, чтобы посмотреть химический состав солнца. 75,% водорода и 25 гелия. Всего остального в 25 знаке после запятой в процентном отношении. Придется учить физику с детьми, а некоторым с внуками и правнуками. А кто-то не узнает почему корона горячее поверхности солнца ,- никогда.
Можно всю жизнь смотреть и не увидеть... Можно всю жизнь думать и не понять... Предположения доказаны? Докажите слово "доказательство"...
Изучайте окружающий мир и себя...
Квазары и чёрные дыры, как вы их называете, не то чем вы их считаете...
Изучайте себя.....
' С точки зрения банальной эрудиции не каждый индивидуум критически метафизирующий абстракцию не может игнорировать критерии утопающего субъективизма"...
Предлагаю другое объяснение.
Чем ближе к Солнцу без больше плотность вещества и лучше его перемешивание. Поэтому больше происходит реакций которые поглощают энергию. То есть часть энергии идет на синтез химических соединений протекающих с поглащением тепла. По мере удаления плотность падает и энергия передается от слоя к свою полностью, накапливаясь.
Всего то лишь нужно понять природу тепла и света или просто задать вопрос и найти ответ, а что такое тепло, что такое свет.
Для бездарных и бестолковых учёных и их руководителей! Термоядерный синтез происходит в атмосфере Солнца! Все остальные теории это глупость, профанство. Учёные не могут сделать коммерческий термоядерный реактор более 72 лет! Учёные просто не знают как его сделать. 72 года нет положительного результата - это настоящая лженаука? Термоядерный синтез происходит в атмосфере Солнца! Это истина! ................!!!