Температура солнечной короны - внешнего слоя атмосферы Солнца - порядка миллиона градусов Цельсия. В некоторых областях она поднимается почти до десятка миллионов. При этом в нижних слоях атмосферы температура достигает лишь 5500 градусов Цельсия. Получается, чем дальше от центра Солнца, тем жарче. Ученые Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королёва выясняют механизм нагрева солнечной короны.
В перспективе, исследования помогут точнее предсказывать солнечные вспышки и магнитные бури и позволят приблизиться к разгадке главной тайны Солнца. На эти цели выделен грант Российского фонда фундаментальных исследований в 1,2 млн рублей сроком на два года.
"Наша исследовательская группа изучает влияние радиационного охлаждения и различных процессов нагрева плазмы на динамику волн в верхних слоях солнечной атмосферы. Более полное знание о волновой динамике в солнечной атмосфере позволит улучшить существующие математические модели, описывающие Солнце, что, в свою очередь, даст возможность эффективнее предсказывать солнечную погоду в целом, и, в частности, солнечные вспышки, активно влияющие на космическую и земную технику. Другой важной задачей, в решении которой могут помочь исследования нашей группы, является проблема нагрева солнечной короны, эта проблема остается пока что нерешенной на протяжении вот уже семидесяти лет", - рассказал аспирант кафедры физики Самарского университета, младший научный сотрудник Самарского филиала ФИАН Сергей Белов.
Один из наиболее вероятных переносчиков энергии в солнечной атмосфере это альфвеновские волны. Существование этих поперечных плазменных волн теоретически предсказал еще в 1942 году шведский астрофизик Ханнес Альфвен, а позднее это подтвердили на практике.
«Эти волны похожи на колебания натянутой струны с той разницей, что эта струна сделана из плазмы, закрепляемой магнитным полем. Моим главным научным результатом на сегодняшний день является демонстрация влияния радиационного охлаждения и различных процессов нагрева плазмы на альфвеновские волны большой амплитуды. Это влияние заключается в том, что при одних определенных условиях волна может эффективнее отдавать свою энергию плазме, нагревая ее до наблюдаемых температур, а при других условиях волна, напротив, отдает энергию медленнее и переносит ее на большие расстояния из одних слоев солнечной атмосферы в другие. Таким образом, подобный результат, с одной стороны, расширяет наше понимание механизма нагрева с помощью альфвеновских волн, с другой стороны, он может быть полезен в контексте определения методов наблюдательного детектирования альфвеновских волн в короне и источника альфвеновских волн, наблюдаемых в солнечном ветре», - отметил Сергей Белов.
Распространение альфвеновских волн самарские ученые исследуют с помощью уравнений магнитной газодинамики. По итогам ученые представят системы уравнений, математически точно описывающие различные параметры и модели нагрева солнечной корональной плазмы.
Фото: Кристина Горяйнова / Самарский университет
