Впервые ученым удалось получить непосредственные свидетельства наличия маломощных торсионных волн Альвена в солнечной короне – магнитных колебаний, о которых впервые было упомянуто еще в 1940-х годах. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Astronomy, и стали возможны благодаря данным, полученным с использованием самого мощного в мире телескопа для изучения Солнца – четырехметрового «Daniel K. Inouye Solar Telescope», расположенного на Гавайях (США).
«Обнаруженные колебания могут предоставить решение одной из ключевых загадок Солнца: объяснение того, почему его корона достигает температур в миллионы градусов, в то время как поверхность звезды имеет температуру порядка 5500 градусов Цельсия», – подчеркнули ученые, сделавшие это открытие.
Волны Альвена, названные в честь лауреата Нобелевской премии Ханнеса Альвена, обладают способностью транспортировать значительные объемы энергии через плазму. Если ранее удавалось наблюдать только крупные волновые структуры, связанные с солнечными вспышками, то теперь впервые зарегистрированы незначительные, постоянно возникающие торсионные колебания, вызывающие скручивание магнитных полей.
В процессе наблюдений исследователи использовали возможности уникального инфракрасного спектрополяриметра Cryo-NIRSP – одного из основных инструментов телескопа. Благодаря высокой чувствительности прибора удалось выявить перемещение сверхгорячей плазмы, температура которой достигает 1,6 миллиона градусов Цельсия.
Решающую роль сыграла разработка инновационных подходов к обработке данных, что позволило выделить торсионные колебания на фоне более выраженных «качающихся» волн. Торсионные волны проявляются в виде сдвигов спектральных линий в противоположных направлениях на различных участках магнитной структуры.
Полученные результаты подтверждают гипотезы о том, что волны Альвена играют определяющую роль в нагреве короны и формировании солнечного ветра – потока заряженных частиц, оказывающего воздействие на космическую погоду и функционирование спутников, навигационных систем и энергетических сетей на Земле.
Исследователи полагают, что теперь появится возможность создавать более детализированные модели турбулентности в солнечной атмосфере и исследовать процессы рассеивания энергии. Ожидается, что данная работа станет стимулом для дальнейших международных исследований Солнца, включая миссии «Parker Solar Probe» и «Solar Orbiter».
