Ученые выяснили, почему корона Солнца горячее его поверхности
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.
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.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые из МФТИ и ИППИ РАН выяснили, что у квантовых полей вблизи черных дыр (или ускоренно расширяющейся Вселенной) есть «порог нагрева». До этого порога чем выше температура, тем быстрее поле «забывает» свое прошлое. А выше порога нагрев уже не помогает: скорость забывания становится постоянной и определяется не температурой, а самой формой пространства (например, размером горизонта).
Исследователи из МФТИ и Объединенного института высоких температур РАН определили, при каких условиях квазиклассические модели водородной плазмы начинают давать нефизичные результаты. Ученые показали, что при достаточно сильном взаимодействии частиц такие модели перестают правильно учитывать квантовые эффекты, связанные с принципом Паули. В результате в расчетах возникают нефизичные электрон-ионные кластеры, а моделируемая система теряет устойчивость.
Почему один человек легко заводит друзей, а другой предпочитает держаться в стороне? Откуда берется привычка все планировать? Почему некоторые люди сомневаются в себе? Международный коллектив ученых проанализировал данные о геномах миллиона человек и выявил 1260 независимых генетических вариантов, связанных с основными пятью чертами личности человека. Результаты исследования показали, что на индивидуальные особенности личности влияет не только воспитание, опыт и окружающая среда, но также гены.
Группа российских исследователей, в которую вошли океанологи Санкт-Петербургского университета, выявила существование ранее неизвестных механизмов распространения «волн Россби». В ходе работы им удалось зафиксировать точки, где перенос энергии прекращается, а траектории движения воды претерпевают изменения. Дополнительно ученые обнаружили асимметрию в динамике волновых процессов, зарождающихся у западных и восточных прибрежных течений.
Мумии сохраняют следы не только болезней и травм, но и самих процедур, которым подвергали тела после смерти. Компьютерная томография головы мумии, много десятилетий пролежавшей в музее, раскрыла не совсем привычный способ извлечения мозга и другие детали бальзамирования.
Инженеры компании HONOR выпустили смартфон с кремний-углеродной батареей на 7000 миллиампер-часов, сохранив толщину устройства в пределах 7,8 миллиметра. Разработка доказала, что переход на кремниевые аноды окончательно решил проблему громоздких аккумуляторов высокой емкости.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии