Приховані вогні на сонці можуть допомогти розкрити таємницю сонячної атмосфери

Нові рентгенівські спостереження сонця можуть допомогти розгадати таємницю незрозуміло гарячої зовнішньої атмосфери зірки, корони.  Сонце є безпомилковим елементом неба над Землею, який не можна не помітити, оскільки воно омиває нашу планету світлом. Проте не все це світло видиме для наших очей, які бачать лише відносно вузьку смугу електромагнітного спектра. Нові спостереження ядерного спектроскопічного телескопа НАСА (NuSTAR) виявили високоенергетичне світло від нашої зірки, яке наші очі не в змозі помітити. 

На фото, опублікованому NASA у п’ятницю, 10 лютого, плями високоенергетичного рентгенівського випромінювання, зафіксовані телескопом NuStar, можна побачити як яскраві сині плями. Дані NuStar поєднуються зі спостереженнями низькоенергетичних рентгенівських променів, зроблених японським космічним кораблем Hinode, відображених у відтінках зеленого, та ультрафіолетових зображень, отриманих Обсерваторією сонячної динаміки NASA (SDO), які відображаються червоним кольором.

Розгадка загадки нагрівання корони Сонця
Спостереження NuStar особливо цінні, оскільки вони виявляють найгарячіші ділянки на поверхні Сонця. Вчені вважають, що ці надгарячі області, випадково розкидані по поверхні Сонця, можуть допомогти знайти розгадку однієї з найстаріших і найактуальніших сонячних таємниць: чому верхні шари атмосфери Сонця, корона, набагато гарячіші за його поверхню. 

Загальноприйняті теорії складу зірок припускають, що глибші шари повинні бути гарячішими, і це справедливо всюди по всьому сонцю, за винятком випадків, коли він проходить із верхніх шарів атмосфери, корони, яка може досягати температури до 3,6 мільйона градусів за Фаренгейтом (2 мільйони градусів за Цельсієм), до фотосфери внизу, яка при температурі приблизно 6200 градусів F (3700 градусів C) у 500 разів холодніша.

NASA каже оскільки тепло від сонця виходить із його ядра, це так само дивно, як повітря навколо вогню, яке в 100 разів гарячіше, ніж полум’я самого вогню.

Джерелом такого несподіваного нагрівання можуть бути наноспалахи, невеликі спалахи тепла та світло в атмосфері Сонця. Вони менші за звичайні сонячні спалахи, але, як і їхні більші двоюрідні брати, також виробляють матеріал гарячіший за середню температуру корони. Звичайні спалахи не трапляються настільки часто, щоб нагріти корону, але наноспалахи можуть відбуватися частіше, можливо, досить часто, щоб спричинити надмірне нагрівання.

Окремі наноспалахи надто слабкі, щоб їх помітити серед сонячного світла, але NuSTAR може помітити випромінювання від високотемпературного матеріалу, створеного великою кількістю наноспалахів, що відбуваються в одному місці одночасно. Зрештою це може дозволити фізикам-сонцям побачити частоту наноспалахів, як вони вивільняють енергію, і, таким чином, чи відповідають вони за нагрівання корони.

Дані для цього нового мозаїчного зображення були зібрані, коли космічний корабель НАСА Parker Solar Probe, який торкався сонця, здійснив свій 12-й близький проліт зірки, пробігаючи зовнішні межі її корони та наближаючись до Сонця ближче, ніж будь-який інший корабель, який коли-небудь мав зробити раніше. 

Пов’язуючи спостереження NuSTAR за сонцем із даними, зібраними під час особистих візитів сонячного зонда Parker, дослідники можуть пов’язати видиму активність на Сонці зі зразками сонячної атмосфери, зібраними космічним кораблем. Спостереження за цими крихітними ділянками екстремального нагрівання демонструє, що хоча NuSTAR був розроблений в основному для виявлення віддалених об’єктів і подій за межами Сонячної системи, таких як колапсовані зірки та чорні діри, він також може виявити багато інформації про Сонце. Оскільки цей телескоп може бачити лише частину Сонця з його орбіти навколо Землі, зображення складається з 25 знімків, зроблених у червні 2022 року, з’єднаних разом.