Солнечная атмосфера в 300 раз горячее его поверхности. Над разгадкой этого феномена ученые ломали голову не один десяток лет. Новое открытие ученых позволило предположить, что переносчиками тепла из глубин звезды во внешние оболочки являются гигантские супер-торнадо. Статья была опубликована в Nature.
Открытие сделала международная команда ученых во главе со Свеном Ведемейером-Бомом (Sven Wedemeyer-Böhm) из Университета Осло, Норвегия. В процессе исследования сравнивались изображения со Шведского солнечного телескопа с данными Обсерватории солнечной динамики НАСА. В результате были выявлены яркие точки на поверхности Солнца и в солнечной атмосфере. Между этими точками в хромосфере прослеживались вихри, пронизывающие все слои солнечной атмосферы.
Солнечная атмосфера состоит из трех слоев:
- Фотосфера – нижний слой (5526º C),
- Хромосфера – средний слой,
- Корона – верхний самый жаркий слой солнечной атмосферы (температура достигает двух миллионов градусов по Цельсию).
Гигантские торнадо, обнаруженные на поверхности Солнца (всего наблюдение велось за четырнадцатью), имеют диаметр от 1500 до 5550 км и вращаются со скоростью до нескольких тысяч километров в час. Особо крупные солнечные смерчи простираются ввысь до нижней доли верхней солнечной атмосферы, называемой короной.
При помощи трехмерного моделирования солнечных торнадо ученые выяснили, что гигантские смерчи могут играть определенную роль в увеличении температуры солнечной атмосферы. В отличие от земных торнадо, образующихся из-за разницы температуры и влажности, в основе супер-торнадо на Солнце лежат гигантские выросты магнитного поля, закрученные в виде неправильной спирали.
Появление гигантских вихрей на поверхности хромосферы и фотосферы сопровождается формированием схожих и соединенных с ними структур в нижних частях короны. Газ из нижней части короны и верхней части хромосферы захватывается вихрем и начинает движение по магнитной спирали, постепенно увеличивая скорость и разогреваясь до сверхвысоких температур. Ученые выяснили, что энергии этих супер-торнадо достаточно для разогрева плазмы в верхних слоях солнечной атмосферы до миллиона градусов Кельвина.
«В любой момент времени на Солнце присутствуют, по крайней мере, 11 000 таких вихрей», — сообщает Свен Ведемейер-Бом, опираясь на проведенные исследования.
Однако ученые уточняют, что данный механизм работает только в тех регионах солнечной атмосферы, где отсутствуют пятна и не действуют связанные с ними физические процессы.