Анализ видеороликов, полученных с американских спутников SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) и TRACE (Transition Region and Coronal Explorer) и Шведского однометрового солнечного телескопа (Swedish 1-meter Solar Telescope - SST), установленного на испанском острове Ла Пальма, на которых с высоким разрешением запечатлена солнечная поверхность, позволил раскрыть 127-летнюю тайну происхождения струй вещества характерной "шипастой" остроугольной формы, постоянно извергаемых нашим светилом со скоростью 20-30 километров в секунду.
Эти струи, открытые еще в 1877 году и называемые хромосферными спикулами или солнечными спикулами (solar spicules), имеют поперечники от 200 до 3000 км и достигают высот в несколько тысяч километров (обычно они бывают диаметром около 1000 км и 10 тысяч км в длину). Спикулы зарождаются среди сложных магнитных полей фотосферы (видимой поверхности Солнца) и стремительно поднимаются в солнечную хромосферу (своего рода "атмосферу" Солнца). Среднее время жизни спикул составляет 5-7 минут. Спикулы поистине вездесущи, и в любой момент времени на Солнце можно насчитать сотни тысяч активных образований такого рода, а на высотах 3-5 тысяч километров они занимают от 0,5 до 2% солнечного диска. И все же до сих пор не существовало теории, детально описывающей процессы формирования хромосферных спикул, хотя исследователи и отмечали, что они возникают преимущественно в спокойных областях Солнца на границах ячеек супергрануляции хромосферной сетки, а механизм их образования явно завязан на структуру магнитных полей. Ячейки этой сетки составляют динамические образования диаметром 20-50 тысяч километров, в которых плазма движется от центра к периферии.
Теперь детальные видеонаблюдения показали, что спикулы часто зарождаются в одних и тех же местах, а период их генерации составляет примерно пять минут. Этот пятиминутный период соответствует известному акустически-волновому набору так называемых p-мод глобальных осцилляций (колебаний) Солнца, которые заставляют области солнечной поверхности выгибаться на несколько сотен метров в секунду, объясняет Барт Де Понтиу (Bart De Pontieu) из Солнечно-астрофизической лаборатории Локхида Мартина (Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory) в Пало Альто (штат Калифорния, США).
Звуковые колебания обычно не способны оторвать плазму от поверхностного слоя (то есть они глушатся прежде, чем достигают хромосферы), однако Де Понтиу и его коллегам из Университета Шеффилда (University of Sheffield Великобритания) с помощью компьютерного моделирования удалось показать, что те магнитные силовые линии, которые сильно отклоняются от вертикали, все-таки способны служить причиной "утечек" и привести к тому, что вещество будет "вышвырнуто" в солнечную атмосферу с большой скоростью (то есть развиваются ударные волны) и сформирует те самые характерные массивные "шипы"-спикулы сверхзвуковых плазменных струй.
Нужно отметить, что одной из причин столь пристального интереса ученых к спикулам является их способность вносить существенный вклад в образование солнечного ветра - то есть потока частиц, который достигает, в частности, и земной орбиты, изменения в котором приводят к мощным возмущениям магнитного поля нашей планеты и верхних слоев ее атмосферы, выводу из строя спутников, телекоммуникаций, неблагоприятным воздействиям на здоровье и психику землян.
Источники:
Scientists Explain Mysterious Plasma Jets On The Sun - Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory - Official Press Release
Scientists Explain Mysterious Plasma Jets On The Sun - PhysOrg.com
Mystery of solar jets solved - New Scientist
Scientists Explain Mysterious Plasma Jets on the Sun - Yahoo!
Scientists Solve Sun Jet Mystery - Scientific American
Solar spicules explained - Astronomy magazine's web site
Ссылки:
Солнце
Хромосфера
Гелиосейсмология - введение для студентов младших курсов
На Солнце наблюдаются колебания с периодами от 3 до 15 минут. Исторически первыми открыты колебания с периодом около 5 минут, что и объясняет название - пятиминутные колебания. В окрестности 5 минут мощность колебаний максимальна, хотя максимум достаточно широкий. Наблюдая волны на диске Солнца, можно измерить горизонтальную длину волны, и диапазон наблюдаемых длин волн покрывает все доступные размеры - от предельно коротких волн, которые только можно наблюдать (порядка 0,1 секунды), до волн, с длиной, соизмеримой с полной окружностью Солнца. Волны могут распространяться в любом направлении по диску Солнца, и для описания их движения используют две горизонтальные длины волны - вдоль двух выбранных направлений - и измеряют двумерную картину волнового поля.
Современные эксперименты по наблюдениям солнечных колебаний можно разделить на несколько групп, прежде всего по характеру измеряемого сигнала. Наиболее популярны измерения доплеровских скоростей. Поскольку скорость есть величина векторная, то можно говорить только об измерении проекции скорости на луч зрения, то есть несколько неполной информации.
| А также : | Наука Общество |