В течение почти столетия астрономы пытались понять, почему в атмосфере Солнца с удалением от поверхности температура становится более горячей, а не наоборот. Недавно ученые, включая доктора Свена Ведемейера-Бома из Университета Осло, связали магнитные суперторнадо с нагреванием кроны. Ведемейер-Бом и его коллеги изучали структурное строение магнитных колец на Солнце, известных как хромосферные водовороты, которые напоминают гигантские торнадо.

Эти суперторнадо, которые имеют ширину приблизительно 100 км и могут достигать диаметра более 5500 км, иногда формируются в виде спиралевидных ответвлений и оставляют отпечатки на поверхности (или фотосфере) Солнца.

Лучшая подсказка

Используя космический корабль обсерватории солнечной динамики НАСА, исследователи обнаружили очень горячую плазму в короне в том же местоположении, где дислоцируются водовороты.

В журнале Nature Ведемейер-Бом и его коллеги описывали свои наблюдения за суперторнадо. Ученые считают, что торнадо связывают солнечную поверхность с короной, которая располагается на тысячи километров выше поверхности. Они использовали компьютерные модели, чтобы понять, откуда из фотосферы к короне поступает энергия.

«В этих суперторнадо нам удалось наблюдать плазму (ионизированный газ), перемещающуюся на скорости более чем 10 000 км/ч, – говорит Ведемейер-Бом. – Наши компьютерные модели предполагают, что скорость может быть еще выше, чем мы фиксировали до сих пор».

Солнечные торнадо. Фото с сайта gawkerassets.com

Магнитная энергия

Торнадо, которые длятся в среднем 12 минут, сформированы конвективным движением сверхгорячей плазмы фотосферы.

«Когда более прохладная плазма снижается к поверхности Солнца, она создает циркулирующий эффект, как вода, вытекающая из ванны через сливное отверстие, – говорит Ведемейер-Бом. – Когда она погружается вниз, она тянет линии магнитного поля за собой, заставляя их вращаться и производить волны Альфвена (низкочастотные гидромагнитные колебания плазмы), которые можно интерпретировать как магнитный аналог звуковых волн. Эти волны Альфвена поднимаются вверх вдоль магнитного поля в торнадо и преобразуются в высокую температуру в короне».

На поверхности Солнца одномоментно происходят приблизительно 11 000 подобных суперторнадо. Ведемейер-Бом и его коллеги пришли к заключению, что этого может быть вполне достаточно, чтобы переправлять энергию, способную нагреть корону до температур в несколько миллионов градусов.

«У нас есть много задумок по поводу продолжения нашего исследования, – говорит Ведемейер-Бом. – Очевидно, в первую очередь мы должны организовать больше наблюдений, собрать больше информации, которая необходима для лучшего понимания и создания статистики. А главное, мы точно должны определить энергетическую роль магнитных суперторнадо».

Как известно, Солнце сейчас находится в цикле активности, из-за чего будут постоянно происходить вспышки и магнитные бури. Эти явления можно наблюдать с помощью обычных любительских телескопов. Последняя вспышка на Солнце имела место 4 июля; она была зафиксирована Солнечной динамической обсерваторией. Ученые НАСА оценивают ее в 5,3 балла.