Представлены доказательства существования мелкомасштабных закручивающихся Альвеновских волн, которые закручивают магнитные силовые линии в солнечной короне

Несмотря на то что Солнце давно изучено, один из ключевых механизмов переноса энергии — торсионные (закручивающие) Альфвеновские волны — до настоящего времени не были надёжно зарегистрированы в короне. 

Недавно учёным удалось получить прямые наблюдения этих мелкомасштабных колебаний. Исследование проведено с помощью уникального спектрополяриметра крупнейшего солнечного телескопа Daniel K. Inouye на Гавайях с четырёхметровым зеркалом.

Эти волны, предсказанные лауреатом Нобелевской премии Ханнесом Альфвеном в 1942 году, обладают способностью переносить энергию через плазму и считаются возможным источником сверхвысоких температур в короне. В отличие от известных более крупных магнитных волн, вызывающих колебания всей структуры, мелкомасштабные торсионные волны изменяют магнитное поле, закручивая его, что можно определить только по специальному спектроскопическому анализу движения плазмы.

Астрономы сосредоточились на спокойной короне Солнца и на больших потоках плазмы, движущихся вдоль тонких магнитных трубок (100-1000 км в поперечнике). В них искали характерные сигналы: боковые сдвиги по лучу зрения, красные и синие смещения на противоположных сторонах трубки, что соответствует вращению (торсионному движению) магнитного поля.

Авторы наблюдений разработали новый метод отделения кручения от обычных колебаний, что стало ключом к успеху. Самые чувствительные приборы телескопа позволили зафиксировать движение плазмы, разогретой до 1,6 миллиона градусов Цельсия, и оценить энергию, переносимую этими волнами.

Открытие имеет огромное значение для астрофизики и прогноза космической погоды, так как солнце и его корона влияют на работу спутников, GPS-систем и энергетических сетей на Земле. Мелкомасштабные Альвеновские волны могут быть источником известных «магнитных переключений» в солнечном ветре — быстрых изменений магнитного поля, недавно зафиксированных космическим аппаратом Parker Solar Probe.

Подтверждение существования и свойств этих волн впервые позволяет применять сложные теоретические модели для анализа нагрева короны и передачи энергии в солнечной атмосфере. Дальнейшее исследование этих процессов откроет новые горизонты в понимании динамики магнитных полей и плазмы, что важно как для фундаментальной науки, так и для практики космической безопасности.

 Источник: Nature Astronomy