Солнечный телескоп NSF «Daniel K. Inouye Solar Telescope», являющийся самым крупным в мире, предоставил наиболее детальные на текущий момент изображения поверхности Солнца, демонстрируя процессы, которые ранее существовали исключительно в теоретических представлениях. Благодаря беспрецедентному уровню пространственной детализации ученым удалось обнаружить крошечные вихри диаметром всего несколько десятков километров и подтвердить наличие неустойчивости Кельвина–Гельмгольца в фотосфере нашей звезды. О результатах исследования сообщается в журнале Nature.
На новых снимках поверхность Солнца предстает с исключительной четкостью: вдоль границ магнитных областей можно наблюдать множество вихревых структур, визуально напоминающих миниатюрные водовороты. Эти образования формируются в местах, где соседние потоки солнечной плазмы движутся с различной скоростью. Ранее выявление подобных вихрей было затруднено из-за недостаточного разрешения существующих телескопов.
Для подтверждения природы выявленных структур исследователи провели сопоставление полученных данных с современными магнитогидродинамическими моделями MURaM. Компьютерное моделирование продемонстрировало практически полное соответствие с реальными наблюдениями: размеры вихрей, расстояние между ними и особенности их развития оказались идентичными, что стало первым экспериментальным подтверждением существования неустойчивости Кельвина–Гельмгольца в фотосфере Солнца.
Данное открытие имеет существенное значение для области солнечной физики. По мнению специалистов, эти постоянно возникающие вихри могут оказывать ключевое влияние на скручивание магнитных силовых линий, аккумулирование и высвобождение магнитной энергии, приводящей к возникновению солнечных вспышек, выбросам корональной массы и другим проявлениям космической погоды.
Помимо этого, выявленный механизм оказывает влияние на перемешивание плазмы в области Солнца и ускоряет распространение магнитных полей. Ученые считают, что он способен пролить свет на стремительные изменения магнитного поля нашей звезды в период 11-летнего цикла солнечной активности, а также внести вклад в разгадку одной из ключевых тайн астрофизики – причины нагрева солнечной короны до температур, достигающих миллионов градусов, что существенно выше температуры наблюдаемой поверхности светильного тела.
