Дверь в новую эру солнечных исследований: что вызывает огромные огненные торнадо на Солнце

Первые прямые измерения магнитного поля в хромосфере Солнца были проведены исследовательской группой, включающей физиков из Уорикского университета. Они предоставили первые наблюдательные свидетельства того, что огромные торнадо в атмосфере нашего Солнца возникают в результате закручивания магнитных полей.

Вращательное движение распространено в природе — от водоворотов в реках и турбулентности самолетов, до торнадо и циклонов. Во Вселенной мы находим вращение в вихрях в атмосфере Юпитера, в аккреционных дисках звезд и в спиральных галактиках.

Постоянные движения поверхности Солнца создают гигантские смерчи в хромосфере — атмосферном слое, который назван в честь его красного цвета, наблюдаемого во время полных солнечных затмений. Торнадо имеют диаметр в несколько тысяч километров и, подобно своим тезкам на Земле, несут массу и энергию высоко в атмосферу. Они тщательно изучаются как энергетические каналы, чтобы объяснить необычайный нагрев солнечной короны.

Основным строительным блоком солнечных торнадо являются запутанные магнитные поля. Однако, как известно, трудно измерить магнитное поле в хромосфере Солнца. Эта работа представляет собой первое прямое наблюдение магнитного поля хромосферы, чтобы выявить магнитную природу солнечных торнадо.

[news_post id='5517681' name='' img='' align='left']

В своем исследовании группа сотрудников Итальянского национального института астрофизики (INAF), Университета Уорика и Итальянского космического агентства (ASI) достигла первой трехмерной томографии магнитного поля спиралей в солнечном торнадо и измерила их слабые поляриметрические сигналы. Этот прорыв стал возможен благодаря выдающимся измерениям, выполненным с помощью прибора INAF IBIS (Интерферометрический двумерный спектрометр) на солнечном телескопе DST в Нью-Мексико (США).

"Прямые измерения магнитного поля в хромосфере Солнца до сих пор были неуловимыми, и это исследование открывает дверь в новую эру солнечных исследований. Кроме того, эти исследования откроют дверь в новую эпоху солнечной энергии. Мы находимся в начале захватывающего путешествия, которое раскроет новые магнитные спутники Солнца" - Доктор Джуи Шети из Центра космоса и астрофизики в Университете Уорика.

Эти хромосферные торнадо являются естественными лабораториями для изучения распространения волн и энергии, которую они переносят в корону. Исследование ученых показывает, что фазовые закономерности звуковых волн в торнадо могут имитировать вращение и должны учитываться при измерении силы солнечных торнадо.

С момента их открытия в 2011 году численное моделирование показало, что вращающиеся структуры, наблюдаемые в солнечной хромосфере, являются трассерами магнитных структур, которые своим вращением заставляют солнечную плазму двигаться вверх вдоль линий магнитного поля через центробежные силы.

Этот поток плазмы можно ускорить в направлении вышележащих слоев солнечной атмосферы. Однако наблюдений за этими процессами не наблюдалось. Подтверждение магнитной природы солнечных торнадо является важным шагом.