Как магнитные силы Солнца организуют частицы газа

Солнечные протуберанцы парят над видимым солнечным диском, как гигантские облака, удерживаемые там поддерживающей структурой магнитных сил, происходящих из слоев глубоко внутри Солнца. Магнитные силовые линии перемещаются вездесущими газовыми токами – и когда движется поддерживающий каркас, движется и облако протуберанца. Группа исследователей из Геттингенского университета и астрофизических институтов в Париже, Потсдаме и Локарно наблюдала, как магнитные силы подняли протуберанец на 25000 километров – примерно на два диаметра Земли – в течение десяти минут. Результаты исследования опубликованы в Астрофизический журнал.


Этот подъем соответствует скорости 42 километра в секунду, что примерно в четыре раза превышает скорость звука на выступе. Колебания происходили с периодом 22 секунды, в течение которого положительно заряженные ионы железа были на 70 процентов быстрее, чем нейтральные атомы гелия. Заряженные ионы железа должны следовать за движением магнитного поля, но незаряженные атомы гелия не подвергаются такому же воздействию. Фактически, атомы гелия уносятся ионами, но только частично, потому что между двумя типами частиц недостаточно столкновений из-за слишком низкого давления газа.

Такие условия – когда частично ионизированный газ существует с небольшим количеством столкновений – играют важную роль в астрофизике. Их роль проявляется не только в солнечных протуберанцах, но и в следующем: огромные газовые облака, из которых образуются звезды и планеты; газ, заполняющий бескрайнее пространство между звездами; и в газе между галактиками. Теоретические астрофизики уже смоделировали такие условия, как две жидкости, слабо взаимодействующие друг с другом. «Некоторые из предыдущих предположений, использованных в модельных расчетах, теперь могут быть проверены благодаря этим новым измерениям в наших результатах», – говорит д-р Эберхард Вир из Института астрофизики Геттингенского университета.

Команда провела наблюдения на солнечном телескопе в Локарно, где можно одновременно измерить только две эмиссионные линии. Сейчас ученые планируют расширенные наблюдения на французском телескопе на Тенерифе, где можно будет измерить несколько линий одновременно. Кроме того, интенсивность света для этого телескопа увеличена в четыре раза, что позволит использовать такое короткое время экспозиции для светочувствительных камер, что можно будет измерить даже более короткие периоды колебаний. «Тогда мы сможем обнаружить еще большую разницу в скоростях между заряженными ионами и нейтральными атомами», – добавил Вир.

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments