На Солнце всё не так как в теории

С помощью долгой выдержки и сложных процессов обработки ученым из Юго-западного исследовательского института (Техас) удалось получить высококачественные фотографии внешней атмосферы Солнца — его короны, — и они обнаружили детали, о которых ранее было не известно.

Команда использовала коронограф COR-2 в обсерватории STEREO-A(Solar and Terrestrial Relations Observatory-A), чтобы изучить детали внешней атмосферы Солнца.

Температура короны достигает значений от 1 до 3 миллионов Кельвинов. Она является источником солнечного ветра — постоянного потока заряженных частиц, которые летят от Солнца по всем направлениям.

Когда пытались измерить солнечный ветер здесь, у Земли, исследователи обнаружили сложнейшие переплетения магнитных полей, и было непонятно, на каком именно этапе появилась эта турбулентность.

“В глубоком космосе солнечный ветер турбулентен и порывист, — говорит Крейг ДеФорест, гелиофизик из Юго-западного исследовательского института. — Но как он таким стал? Покинул ли он Солнце спокойным, а потом стал турбулентным в полете по Солнечной системе, или эти порывы говорят нам об особенностях Солнца?”

Если турбулентность возникает в источнике солнечного ветра, то мы должны наблюдать и сложные структуры в самой короне, которые провоцируют эти порывы. Но в предыдущих наблюдениях за Солнцем подобное не регистрировали.

Вместо этого корона представала гладкой и ламинарной структурой. Вот только оказалось, что все совсем не так. Структуры были, нам просто не хватало мощности и высокого разрешения, чтобы их разглядеть.

“Новые методы позволили улучшить точность изображения, и мы поняли, что корона не гладкая, а структурная и динамичная, — объясняет ДеФорест. — Каждая структура, которую мы думали, что понимали, оказалась состоящей из более мелких структур, они оказались более динамичными, чем мы думали.”

Чтобы получить эти изображения, исследовательская команда в течение трех дней делала более частые снимки с большей выдержкой. Это позволило коронографу зарегистрировать менее яркий свет. И это был лишь первый шаг в процессе.

Хотя “искусственная Луна” помогает отфильтровать большую часть яркого солнечного света, на получаемых фотографиях все равно остается много шума, как от окружающего пространства космоса, так и от самого инструмента.

Так как STEREO-A летит по просторам космоса, у ученых нет возможности подправить оборудование. Поэтому ДеФорест и его команда придумали метод определения и удаления шумов, значительно улучшив соотношение сигнала и шума.

Они разработали новые фильтрующие алгоритмы, которые отделяли корону от шума и исправляли яркость. А самое главное, — и это оказалось самым сложным, — они подправляли смазаность изображения, которую вызывало движение солнечного ветра.

Они обнаружили, что корональные лучи, — которые порой превращаются в корональные выбросы массы, выбрасывающие плазму и частицы в открытый космос, — не являются единой структурой.

“Не существует такого объекта как единый луч, — объясняет ДеФорест. — Эти лучи состоят из мириадов тонких прядей, которые вместе создают это яркое являение.”

Они также обнаружили, что не существует альвеновской поверхности (Alfvén surface) — теоретического тонкого барьера вокруг звезды, отмечающий границу, после которой солнечный ветер обладет достаточной скоростью, чтобы вырваться из притяжения звезды.

Вместо него, отметил ДеФорест, “существует широкая ‘нейтральная территория’ или ‘альвеновская зона’, в которой солнечный ветер постепенно отсоединяется от Солнца”.

Исследование подкинуло ученым и новую загадку. На расстоянии примерно 10 солнечных радиусов от звезды солнечный ветер неожиданно меняет свой характер. А потом снова возвращается в нормальное состояние. То есть на расстоянии 10 солнечных радиусов происходит неизвестное физическое явление.

#

Похожие статьи

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *