Почему солнечная корона намного горячее поверхности Солнца? Рассказывают астрофизики

11 августа 2018 года организация НАСА запустит один из своих амбициозных проектов — зонд Parker, который приблизится максимально близко к поверхности Солнца — 6,1 млн км, возможно, даже коснется его и не расплавится.

«Корона, через которую полетит Parker Solar Probe, имеет чрезвычайно высокую температуру, но очень низкую плотность», — объяснила инженер Сюзанна Дарлинг из НАСА. 

Благодаря этому свойству теплозащитный экран, закрывающий Parker Solar Probe, будет нагреваться всего на 1 644 °C.

«Подумайте о различии между тем, как положить руку в горячую духовку или в кастрюлю с кипящей водой. В духовке ваша рука сможет выдержать гораздо более высокие температуры, поскольку там ниже плотность пространства. Аналогично этому происходит и на Солнце — корона менее плотная, поэтому космический аппарат взаимодействует с меньшим количеством частиц и не получает огромного количества тепла».

При этом человечество довольно мало знает о солнечной короне. Источниками для изучения становились только солнечные затмения, поскольку Луна блокировала самую яркую часть звезды — это позволило наблюдать за тусклой внешней атмосферой Солнца.

В 1869 году астрофизики во время полного солнечного затмения наблюдали зеленую спектральную линию. Поскольку различные элементы излучают свет на характерных для них длинах волн, ученые могут использовать спектрометры для анализа света и, соответственно, определения его состава. При этом зеленая линия, наблюдаемая с Земли в 1869 году, не соответствовала каким-либо известным элементам на Земле. Ученые тогда подумали, что обнаружили новый элемент, и назвали его корониумом.

Только в середине XX века шведские физики поняли, что корониум на самом деле — не новый элемент, а железо, перегретое до такой степени, что было ионизировано 13 раз — у него осталась только половина электронов атома обычного железа. Такой процесс ионизации может случиться, только если корональные температуры составляют более 2 млн градусов по Цельсию — это в 200 раз больше, чем на поверхности.

За время открытия корональной атмосферы ученые со всего мира пытались понять ее поведение, но даже самые сложные модели и наблюдения со спутников в высоком разрешении лишь частично объясняют такое резкое нагревание. А многие теории противоречат друг другу.

Люди могут находиться только в экспансивной атмосфере Солнца, поэтому данные, которые ученые получают от анализа солнечной плазмы в околоземном пространстве, резко отличаются от информации о звезде, которую можно получить, находясь рядом с ним. За те 146 млн км, которые солнечный ветер добирается за четыре дня до Земли, он множество раз смешивается с другими частицами и теряет огромное количество своих определяющих черт.

При этом близко к короне спутник Parker будет соприкасаться только с идентичными горячими частицами. Спутник проверит две главные теории, которые объясняют корональное нагревание. 

Одна из теорий считает, что главной причиной экстремальных температур короны являются электромагнитные волны определенной частоты — волны Альвена — выходящие из глубины Солнца в корону и посылающие заряженные частицы, которые вращаются и нагревают атмосферу. Это немного похоже на то, как океанские волны ускоряют движение серферов к берегу, отмечают ученые.

Согласно другой теории, микроразрывы, называемые нанофларами, — слишком маленькие и быстрые для обнаружения, — могут нагревать корону. Эти теории пока невозможно доказать, поэтому данные со спутника НАСА могут значительно продвинуть солнечную астрофизику.

Подпишитесь на наши новости
Лого www.SiteHere.ru
1970-01-01 03:00 http://news.xtipe.com/ru/news/25238

Смотрите так же

Исследование: загрязнение океана значительно влияет на жизнь морских животных 1970-01-01 03:00

Ученые из Университета Плимута провели исследование, в котором утверждается, что выбросы углекислого газа в океан убивают коралловые рифы и ламинарии, уменьшая разнообразие водных животных. Исследователи утверждают, что три столетия промышленного развития уже оказали заметное влияние на моря. Некоторые последствия являются «необратимыми», однако действия человека в ближайшие десятилетия могут быть «катастрофичными».

Крупнейшая в мире популяция королевских пингвинов сократилась на 90%. Из-за глобального потепления 1970-01-01 03:00

Международная группа биологов исследовала причины кардинального сокращения самой большой в мире популяции Aptenodytes patagonicus (королевских пингвинов), обитающих на острове Кошон на юго-западе Индийского океана. Выяснилось, что численность животных могла сократиться из-за нерегулярного колебания температур и глобального потепления. Исследование опубликовано в журнале Antarctic Science.  

Филипп Роуд, LSE Cities: самый кошмарный сценарий — беспилотники, ездящие по городу, чтобы не платить за парковку 1970-01-01 03:00

Филипп Роуд — британский урбанист, исполнительный директор научно-исследовательского центра LSE Cities (London School of Economics) и программы Urban Age. Уже 15 лет он занимается проектами городского управления и планирования транспортной инфраструктуры. Ключевыми направлениями исследований Роуда являются управленческий потенциал городов и стратегия зеленой экономики. «Хайтек» поговорил с Роудом на конгрессе Moscow Urban Forum о городах будущего, роли технологий в решении проблем человечества и власти в мегаполисах.

Ученые подсчитали количество вирусов на Земле. Их больше, чем звезд во Вселенной 1970-01-01 03:00

Ученые подсчитали, сколько на Земле живет вирусов — самой распространенной и древнейшей формы жизни на планете. Всего на Земле существует 10 в 39 степени таких микроорганизмов. При этом ученые считают, что их больше, чем звезд в изученной Вселенной, говорится в исследовании, опубликованном на сайте International Society for Microbial Ecology Journal.