Корона Солнца разогревается до сверхвысоких температур не только за счет крупных вспышек и выбросов плазмы, но и благодаря рождению миллионов нановспышек, невидимых для нас.
«Мы смогли зафиксировать рождение горячей плазмы в тех точках в атмосфере Солнца, где нет пятен и где светило остается спокойным. В будущем, как мы надеемся, нам удастся провести длительные наблюдения и понять, какая часть нагрева короны приходится на подобные нановспышки », – пишут Джулиана Виверинґ (Juliana Vievering) из университета Миннесоты в Миннеаполисе (США) и ее коллеги.
Солнце является шаром с раскаленной плазмы, верхние слои которой постоянно перемешиваются, что в сочетании с высокой электропроводностью солнечной плазмы создает сильное магнитное поле. Линии магнитного поля часто выходят за пределы плотных слоев Солнца, и это приводит к появлению пятен и мощных корональных выбросов, потенциально способных уничтожить цивилизацию и всю жизнь на Земле.
Высокая температура короны – поверхностного слоя солнечной атмосферы – до сих пор остается загадкой для астрофизиков. Нижние слои Солнца – хромосфера и фотосфера – разогреты до температуры в 6-10 тысяч градусов Кельвина. В слое между короной и фотосферой толщиной в несколько километров эта температура резко увеличивается – в сотни тысяч раз, достигая примерно миллиона градусов Кельвина.
Полноценного объяснения этому феномену, в чьем существовании ученые даже не сомневаются, пока не существует. Многие астрономы считают, что атмосфера Солнца разогревается мощными выбросами плазмы и вспышками, которые периодически происходят на его поверхности, однако однозначных свидетельств этому так и не было найдено.
Виверинґ и ее коллеги нашли первые «вещественные» намеки на то, что это не так, изучая данные, которые собрал уникальный рентгеновский телескоп FOXSI, предназначенный для наблюдений за активностью Солнца в рентгеновском диапазоне. По сути, он является «наземным» аналогом одного из инструментов японского орбитального телескопа Hitomi, разразившегося в марте прошлого года.
Атмосфера Земли мешает вести подобные наблюдения за светилом и другими звездами, поэтому американские и японские ученые вынуждены запускать это устройство в верхние ее слои на специальных ракетах, которые позволяют с помощью FOXSI проводить исследования в течение нескольких десятков минут перед тем, как телескоп начнет возвращаться в атмосферу.
Этих непродолжительных наблюдений, как рассказывает Виверинґ, хватило, чтобы понять, в каких регионах Солнца возникают вспышки жесткого рентгеновского излучения, которые свидетельствуют о начале разогрева его короны, и сравнить их с расположением крупных вспышек, за которыми следят спутники ЕКА и НАСА.
Как оказалось, большинство ячеек самых высоких рентгеновских всплесков находилась не в окрестностях пятен и недавних выбросов корональной материи, а в «спокойных» регионах светила, которые не проявляют видимой активности. Как предполагают ученые, в этих уголках Солнца происходят своеобразные нановспышки, невидимые для нашего глаза и инструментов зондов, но которые при этом разогревают корону до температуры в десятки миллионов градусов Кельвина.
Между тем сами пятна производят гораздо меньше жесткого рентгена, чем спокойные области Солнца, то есть они достаточно слабо разогревают корону светила. Все это, как считают исследователи, указывает на то, что нановспышки, а не мощные выбросы корональной материи, является главным механизмом разогрева атмосферы Солнца.