Солнечные вспышки оказались в шесть раз горячее, чем считалось ранее

Солнечные вспышки, оказывается, способны разогнать частицы в атмосфере светила до температур, в шесть раз превышающих прежние оценки. Новое исследование предлагает решение астрофизической загадки, остававшейся неразгаданной почти полвека.

Согласно работе учёных, частицы в атмосфере Солнца, нагретые вспышками, могут достигать ошеломляющих 60 миллионов градусов Цельсия. Это на десятки миллионов градусов выше предыдущих прогнозов, которые обычно ограничивались диапазоном от 10 до 40 миллионов градусов.

Данное открытие, по словам авторов, похоже, является универсальным законом. Подобный эффект уже наблюдался в околоземном пространстве, солнечном ветре и в компьютерных симуляциях, однако до сих пор никто не связывал эти исследования непосредственно с солнечными вспышками.

С 1970-х годов астрономов озадачивала странная особенность в спектральном анализе света от вспышек. Линии различных элементов в спектре выглядели аномально широкими и размытыми, что не соответствовало теоретическим предсказаниям.

Десятилетиями это явление объясняли известной турбулентностью в солнечной плазме. Однако, как отмечает новое исследование, доказательства никогда не были полностью убедительными: иногда уширение спектра появлялось до формирования турбулентности, а форма линий часто была слишком симметричной.

Команда исследователей предлагает более простое объяснение: частицы, подверженные воздействию вспышек, просто намного горячее, чем предполагалось. Моделирование магнитного пересоединения — процесса, высвобождающего энергию вспышек, — показало, что ионы могут достигать рекордных температур.

При таких экстремальных температурах ионы движутся с колоссальной скоростью, что и приводит к уширению спектральных линий. Это естественное объяснение потенциально решает загадку, стоявшую перед астрофизиками почти 50 лет.

Открытие имеет и практическое значение для прогнозирования космической погоды. Если энергия, запасённая в ионах, ранее недооценивалась, то модели нуждаются в пересмотре. Это может дать операторам спутников и космическим агентствам более точные данные и больше времени на подготовку к опасным событиям.

Исследование также указывает на необходимость создания нового поколения солнечных моделей, которые будут рассматривать ионы и электроны раздельно, а не в рамках единой температуры. Такой «многотемпературный» подход уже применяется в других областях физики плазмы.