NASA и ЕКА приближаются к объяснению загадочного тепла Солнца

NASA и ЕКА исследуют тепло Солнца

Два космических аппарата сделали гигантский шаг в направлении объяснения загадочного тепла Солнца.

Сотрудничество между NASA и Европейским космическим агентством (ESA) исследовало неразрешенную тайну. В теории атмосфера Солнца – корона – должна быть прохладнее его поверхности. Ведь энергия Солнца исходит из ядра, которое является ядерной печью. Логика подсказывает, что поскольку корона находится дальше от этого теплового источника, она должна быть прохладнее.

В реальности все не так. Поверхность Солнца “только” около 6000 градусов Цельсия. В то же время корона нагревается до целых 1 миллиона градусов – более чем в 150 раз горячее.

Чтобы объяснить эту разницу, ученые указывают на электрически заряженный газ, из которого состоит корона, называемый плазмой. Они предполагают, что турбулентность в солнечной атмосфере нагревает плазму, но им трудно доказать эту теорию.

Для сбора дальнейших доказательств потребовалось два космических аппарата. Один из них должен был проводить дистанционное зондирование на определенном расстоянии от цели. Затем он использовал бы камеры для наблюдения за Солнцем и его атмосферой на разных длинах волн.

Другой космический аппарат должен был пролететь через этот регион. Перемещаясь, спутник брал измерения частиц и магнитных полей в этой области.

Каждый из аппаратов мог бы раскрыть полезные подсказки. Но вместе они могли бы нарисовать более полную картину того, что происходит в плазме.

У NASA и Европейского космического агентства были идеальные кандидаты для миссии: Solar Orbiter и Parker Solar Probe.

По словам ESA, Solar Orbiter – самая сложная научная лаборатория, когда-либо отправленная к Солнцу. Кредит: ESA.

Руководимый ESA Solar Orbiter в основном был назначен для работы по дистанционному зондированию. Затем NASA Parker Solar Probe получила задачу приблизиться к Солнцу и провести внутренние измерения.

Вместе два космических аппарата достигли межзвездного рекорда: первых одновременных измерений крупномасштабной конфигурации солнечной короны и микрофизических свойств плазмы.

Исследователи раскрыли свои результаты в научной статье, опубликованной на этой неделе в Nature Communications.

Корона Солнца, как наблюдалась Европейским космическим агентством с помощью Solar Orbiter. Кредит: ESA

Сравнив наблюдения, исследовательская группа стала уверена, что турбулентность является методом передачи энергии. Они сравнивают этот эффект с перемешиванием чашки кофе. Когда жидкость движется, энергия передается на все более мелкие масштабы, что в конечном итоге превращается в тепло.

В солнечной короне жидкость также магнитизирована. В результате магнитная энергия также может преобразовываться в тепло.

Исследовательский ученый ESA по проекту Solar Orbiter Даниэль Мюллер приветствовал результаты исследования.

“Это научный первый шаг вперед”, – сказал Мюллер в заявлении. “Эта работа представляет собой значительный прогресс в решении проблемы нагрева короны”.

Для разгадки загадки солнечного нагрева требуется дальнейшая работа, но у нас теперь есть первое измерение процесса.