Всем известно, что Солнце имеет высокую температуру. На поверхности она составляет около 5500 градусов Цельсия. У Солнце есть атмосфера, называемая короной. Это область состоит из перегретого газа – плазмы. Ее температура достигает более 3 миллионов градусов. И ученые пытаются понять, почему внешний слой Солнца намного горячее, чем все то, что лежит под ним.
Проблема, которая смущает ученых, довольно проста. Поскольку источник энергии находится в центре Солнца, его тело должно становиться все более прохладным, если двигаться от центра. Но наблюдения говорят об обратном. И пока что ученые не могут объяснить, почему у солнечной короны температура выше, чем у других слоев Солнца.
Старая тайна солнечной короны
Несмотря на свою температуру солнечная корона обычно не видна земному наблюдателю. Так происходит благодаря интенсивной яркости остальной части Солнца. Даже сложные инструменты не могут исследовать ее, не учитывая свет, исходящий от поверхности Солнца. Но это не означает, что существование солнечной короны является недавним открытием. Ее можно наблюдать в редких, но предсказуемых событиях. Которые очаровывали людей на протяжении тысячелетий. Это полные солнечные затмения.
В 1869 году астрономы воспользовались таким затмением, чтобы изучить внезапно открывшийся для наблюдения внешний слой Солнца. Они направили спектрометры на Солнце, чтобы изучить неуловимый материал солнечной короны. Исследователи обнаружили в спектре короны незнакомую зеленую линию. Неизвестное вещество было названо корониум. Однако семьдесят лет спустя ученые поняли, что это был всем знакомый элемент – железо. Просто нагретое до невиданных ранее миллионов градусов.
Первые теории говорили, что акустические волны (представьте, что материал Солнца, сжимается и расширяется, как аккордеон), могут быть ответственны за температуру короны. Во многом это похоже на то, как волна бросает капли воды с высокой скоростью на берег. Но солнечные зонды не смогли найти волны, имеющие мощность, объясняющую наблюдаемую корональную температуру.
Уже почти 150 лет эта загадка является одной из маленьких, но интересных тайн науки. При этом ученые уверены, что их знания о температуре как на поверхности, так в короне являются достаточно правильными.
Магнитное поле Солнца: как оно работает?
Частью проблемы является то, что мы не понимаем много мелких событий, происходящих на Солнце. Мы знаем, как оно выполняет свою работу по нагреванию нашей планеты. Но моделей задействованных в этом процессе материалов и сил пока просто не существует. Мы пока не можем достаточно близко подойти к Солнцу, чтобы изучить его подробно.
Ответ на большинство вопросов о Солнце в наши дни сводится к тому, что Солнце является очень сложным магнитом. Земля тоже имеет магнитное поле. Но Земля, несмотря на океаны и подземную магму, все же намного плотнее Солнца. Которое является просто большим сгустком газа и плазмы. Земля более твердый объект.
Солнце тоже вращается. Но поскольку оно не сплошное, его полюса и экватор вращаются с разной скоростью. Материя перемещается на Солнце вверх и вниз по его слоям, как в кастрюле с кипящей водой. Этот эффект вызывает беспорядок в линиях магнитного поля. Заряженные частицы, составляющие внешние слои Солнца, перемещаются по таким линиям, как поезда на высокоскоростных железных дорогах. Эти линии ломаются и снова соединяются, высвобождая огромное количество энергии (солнечные вспышки). Или производят завихрения, полные заряженных частиц, которые могут свободно выбрасываться с этих рельсов в космос с колоссальной скоростью (выброс коронарной массы).
У нас есть много спутников, которые уже отслеживают Солнце. Solarer Pro Parker, запущенный в этом году, только начинает свои наблюдения. Он будет продолжать свою работу до 2025 года. Ученые надеются, что миссия даст ответы на многие загадочные вопросы о Солнце.