В атмосфері Сонця відкрито “падаючі зірки”, схожі на метеорити

Метеоритні вогняні кулі в атмосфері Сонця випадають подібно до зливи падаючих зірок під час явища коронального дощу, виявили вчені.

Однак, замість уламків комет чи астероїдів, що пролітають повз, “метеори” Сонця складаються з кульок плазми, які нагрівають газ в атмосфері навколо себе, коли падають назад на сонячну поверхню зі швидкістю до 150 кілометрів на секунду.

Відкриття цих деталей під керівництвом фізика Сонця Патріка Антоліна з Нортумбрійського університету у Великобританії може допомогти вченим дізнатися більше про атмосферу Сонця і про те, чому вона, як не дивно і парадоксально, набагато гарячіша за поверхню.

Дослідження, доступне на сервері препринтів arXiv, з’явиться в журналі Astronomy & Astrophysics, і було представлене цього тижня на щорічній Національній астрономічній зустрічі Королівського астрономічного товариства Великобританії.

Корональний дощ – окрім того, з чого він складається – підпорядковується тим самим фізичним законам, що й дощ на Землі. Нагріта речовина піднімається з поверхні і, піднімаючись вище, охолоджується, що змушує її знову падати вниз. На Землі це зазвичай вода. На Сонці – це плазма, яка простежує петлі магнітних полів, що виступають із сонячної поверхні.

Ми трохи розуміємо, як відбувається корональний дощ, але сонячний орбітальний зонд Європейського космічного агентства (SolO) дав нам змогу побачити його зблизька, що вражає. У березні 2022 року зонд пролетів на відстані всього 48 мільйонів кілометрів (30 мільйонів миль) від нашої зірки, здійснивши перший з таких сміливих маневрів. Це близьке зближення, яке називається перигелієм, дало астрономам безліч даних, які можна було проаналізувати зблизька.

Саме тут Антолін і його колеги отримали дані з високою роздільною здатністю про згустки плазми розміром до 250 кілометрів в поперечнику, що падають вниз у корональному дощі. Вони також виявили під цими згустками, коли вони падали назад до Сонця, стиснення і нагрівання газу в сонячній атмосфері до температури близько 1 мільйона градусів Цельсія. Ці гарячі плями тривають кілька хвилин, поки згустки продовжують своє падіння.

Тут, на Землі, коли падають метеори, відбувається щось подібне (хоча й не настільки гаряче), перетворюючи шматки породи на вогняні кулі, які або стираються, або вибухають від жару і тиску. Але на Сонці, як виявили дослідники, все відбувається трохи інакше.

Оскільки сонячна атмосфера дуже розріджена, згустки плазми не зазнають такої абляції, яку зазнають метеори тут, на Землі. А петлі магнітного поля діють як своєрідний тунель, через який рухаються згустки. Тому плазмові кульки, ймовірно, досягають поверхні неушкодженими, спричиняючи короткий спалах тепла і світла при приземленні. Це теж було зафіксовано SolO.

Але магнітні петлі також заважають плазмі утворювати хвіст, як це роблять метеори. Це означає, що їх набагато важче побачити.

“SolO обертається досить близько до Сонця, щоб виявляти дрібномасштабні явища, що відбуваються в короні, такі як вплив дощу на корону, що дозволяє нам отримати цінне непряме дослідження коронального середовища, яке має вирішальне значення для розуміння його складу і термодинаміки”, – говорить Антолін.

“Просто виявлення коронального дощу є величезним кроком вперед для сонячної фізики, оскільки воно дає нам важливі підказки про головні загадки Сонця, наприклад, як воно нагрівається до мільйонів градусів”.

Дослідження буде опубліковане в журналі Astronomy & Astrophysics і доступне на arXiv.