Извержения на Солнце напоминают знаменитый гейзер «Старый служака»
AstroNews.ru - 18 Марта 2020 14:08:01
Солнце представляет собой бурлящий, кипящий шар из плазмы, постоянно перемешивающейся и всплывающей из глубин к поверхности, в то время как на поверхности происходит «переламывание» жгутов магнитных линий и высвобождение огромных количеств энергии. Солнечные пятна – явление, весьма характерное для нашей звезды – способны давать начало гейзерам, или участкам, в границах которых с поверхности Солнца происходят регулярные извержения раскаленной плазмы. Происхождение солнечных гейзеров оставалось невыясненным в течение нескольких десятилетий, однако новое исследование начинает проливать свет на эти таинственные выбросы.
Солнечные пятна представляют собой участки на поверхности Солнца с повышенной магнитной активностью, имеющие более низкую температуру, по сравнению с соседними областями. Иногда рядом с солнечными пятнами формируются источники регулярных выбросов плазмы, подобные знаменитому гейзеру Old Faithful («Старый служака») Йеллоустонского национального парка, США, однако отличающиеся тем, что вместо водяного пара из них извергается раскаленный до нескольких тысяч градусов Цельсия ионизированный газ.
До настоящего времени существовало две основных модели, объясняющих происхождение таких гейзеров. Согласно первой версии, появление солнечного гейзера связано с резким накоплением избыточной магнитной энергии, дестабилизирующим плазму в окрестностях солнечного пятна и приводящим к формированию джета. Затем исходный паттерн магнитного поля возвращается, до тех пор пока случайный всплеск магнитной активности не приводит к формированию нового джета. Такое «перетягивание каната» приводит к формированию устойчивой картины повторяющихся выбросов (сценарий «накопления магнитной энергии»). Альтернативное объяснение состоит в том, что выбросы связаны со взаимной нейтрализацией противоположно направленных и примерно равных по интенсивности локальных магнитных полей, в результате чего ничем не сдерживаемая плазма вырывается на поверхность и далее с поверхности Солнца выбрасывается в космос.
Оба объяснения на протяжении многих лет получили поддержку наблюдениями, однако в новом исследовании астрономы во главе с Алином Разваном Параскивом (Alin Razvan Paraschiv) показывают, что на самом деле верно не каждое из этих объяснений по отдельности, но лишь оба объяснения совместно.
Изучив набор из 10 гейзеров, извергающихся на протяжении 24 часов, Параскив и его коллеги показали, что перед извержением имеет место как сценарий «накопления магнитной энергии», так и сценарий «нейтрализации противоположно направленных полей»), причем оба сценария реализуются примерно равное количество раз в течение равного времени для одного и того же гейзера.
Исследование появилось онлайн на сервере препринтов arxiv и принято к публикации в журнале Astrophysical Journal.