Исследователи из Принстонской лаборатории физики плазмы (PPPL), финансируемой Министерством энергетики США (DOE), под руководством Саяка Бозе (Sayak Bose) достигли значительных успехов в изучении ключевых механизмов повышения температуры солнечной короны. Их открытия предполагают, что отражённые плазменные волны играют роль в управлении температурой корональных дыр, областей с низкой плотностью в солнечной короне, где линии магнитного поля простираются в космическое пространство.
Температура поверхности Солнца составляет примерно 10 000 градусов по Фаренгейту, в то время как внешняя атмосфера, известная как солнечная корона, достигает температуры около 2 миллионов градусов по Фаренгейту — это в 200 раз выше. Этот феномен остаётся нерешённой загадкой с 1939 года, когда была впервые выявлена высокая температура короны.
В ходе исследования Бозе и его коллеги использовали Большое плазменное устройство (LAPD) в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе (UCLA) для создания 20-метрового плазменного столпа. Они возбуждали Альвеновские волны в условиях, схожих с теми, которые возникают вблизи корональных дыр. Эксперименты показали, что Альвеновские волны, взаимодействуя с зонами различной плотности плазмы и магнитного поля, как в солнечной атмосфере, могут отражаться и возвращаться к своему источнику.
Взаимодействие движущихся наружу и возвращённых волн вызывает турбулентность, приводящую к разогреву. «Физики давно предполагали, что отражение волн Альвена может объяснить нагревание корональных дыр, однако это оставалось непроверенным как в лабораторных условиях, так и путём прямых наблюдений», — отметил Джейсон Тенбардж (Jason TenBarge), приглашённый учёный PPPL, принимавший участие в исследовании.
Помимо лабораторных экспериментов, команда также провела компьютерное моделирование, подтвердившее отражение Альвеновских волн в условиях, схожих с корональными дырами. «Мы регулярно выполняем многочисленные моделирования, чтобы удостовериться в точности наших результатов. Это был один из важных шагов в нашем эксперименте. Феномен отражения волн Альвена невероятно интересен и сложен. Это удивительно, насколько фундаментальные лабораторные физические эксперименты и моделирование могут расширить наше понимание природных систем, таких как наше Солнце», — подчеркнул Бозе.
Результаты исследования были опубликованы в журнале The Astrophysical Journal.
Источник: iXBT
