400-летняя тайна разгадана. Выяснилось происхождение магнитного поля Солнца: такого не ожидали

Новое исследование, опубликованное в журнале Nature, что показало источник магнитного поля Солнца находится гораздо ближе к его поверхности, чем считалось ранее. Магнитное поле Солнца отвечает за образование темных солнечных пятен, солнечных вспышек и корональных выбросов массы. С тех пор, как астрономы начали исследовать магнитные поля Солнца, точка, из которой они возникают, оставалась неопределенной. Теперь ученые, вероятно, разгадали 400-летнюю тайну, и ответ оказался неожиданным, пишет Space.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Негативное влияние Солнца на Землю

Новое открытие ученые сделали с помощью компьютерного моделирования и предполагается, что магнитное поле Солнца возникает из-за нестабильности плазмы во внешних слоях солнечной поверхности, а не из глубины звезды, как считалось ранее. Результаты могут помочь ученым лучше прогнозировать появление солнечных вспышек и геомагнитных бурь, которые представляют опасность для спутников, систем связи и энергетической инфраструктуры на Земле.

Солнце представляет собой гигантский плазменный шар внутри которого создается сильное магнитное поле. Линии магнитного поля не пресекаются, но когда это происходит с последующим их разъединением, то возникает выброс сильного излучения и мощных потоков плазмы. То есть возникают солнечные вспышки и корональные выбросы массы. В результате ударов плазмы о Землю на нашей планете возникают геомагнитные бури.

Солнечное динамо

Солнце создает свое магнитное поле с помощью процесса под названием солнечное динамо. Предыдущие исследования предполагали, что это динамо приходит в действие в турбулентной области Солнца под названием зона конвекции. Здесь горячая плазма поднимается от ядра Солнца и переносит тепло и энергию на поверхность Солнца, в фотосферу. После выделения энергии плазма охлаждается и падает обратно через зону конвекции, глубина которой составляет примерно 200 тысяч км.

Но где именно берет свое начало магнитное поле нашей звезды так точно и не было определено. Для нового исследования ученые использовали данные гелиосейсмология, которая использует наблюдения за вибрациями, распространяющимися по внешней поверхности Солнца, чтобы найти решение.

Где находится источник магнитного поля Солнца?

Ученые создали модель с помощью данных о вибрациях на поверхности Солнца и результаты показали, что изменения в потоке плазмы через верхние 5–10% поверхности Солнца наиболее точно соответствуют магнитным полям, которые наблюдаются снаружи.

По словам ученых, они обнаружили, что изолированные возмущения вблизи поверхности Солнца, вдали от более глубоких слоев, могут со временем расти, создавая магнитные структуры, которые можно увидеть.

Расчеты ученых показали, что что магнитное поле Солнца создается примерно на глубине 64 тысячи км под его поверхностью, то есть фотосферой. Это может показаться невероятно глубоко, но радиус Солнца составляет 697 000 км, а это означает, что магнитные поля создаются во внешних 10% перегретой плазмы Солнца.

Странная связь между магнитным полем Солнца и питанием черных дыр

Присмотревшись к тому, как плазма течет по поверхности Солнца, ученые также обнаружили удивительное сходство с непосредственным окружением черных дыр.

Когда звезды приближаются слишком близко к черным дырам, они могут быть разрушены ее гравитацией в результате события приливного разрушения. После этого остатки звезды начинают кружить вокруг черной дыры. Но иногда звезда, которая кружит вокруг черной дыры просто теряет часть своего вещества из-за гравитационного влияния первого объекта.

Вся плазма, которую притягивает к себе черная дыра начинает кружить вокруг нее в аккреционном диске, а только потом попадает внутрь черной дыры. Питание черной дыры происходит из-за так называемой магнитной вращательной нестабильности в потоке плазмы. Эта турбулентность создается, когда намагниченное вещество ближе к краю аккреционного диска движется медленнее, чем вещество ближе к его центру.

Авторы исследования считают, что аналогичное явление происходит в магнитном поле Солнца, и именно эта магнитная вращательная нестабильность в самых внешних слоях Солнца является первым шагом в создании магнитного поля нашей звезды.

Как уже писал Фокус, ученые впервые измерили скорость вращения черной дыры с помощью колебаний пространства-времени и их ожидал сюрприз. У астрономов появился новый способ измерения скорости вращения черной дыры с помощью последствий поглощения ею материи.