Солнечные физики уже давно рассматривают вращение солнечных пятен как первичный генератор солнечных вспышек - внезапных, мощных взрывов электромагнитного излучения и заряженных частиц, которые вырываются в космос во время взрывов на поверхности Солнца. Их вращательное движение вызывает накопление энергии, которая высвобождается в виде вспышек.
Но группа ученых NJIT теперь утверждает, что вспышки, в свою очередь, оказывают сильное влияние на солнечные пятна, видимую концентрацию магнитных полей на поверхности Солнца или фотосферу. В статье, опубликованной в Nature Communications на этой неделе, исследователи утверждают, что вспышки заставляют солнечные пятна вращаться с гораздо большей скоростью, чем обычно наблюдается до их извержения.
Их наблюдения, основанные на изображениях с высоким разрешением, сделанных с помощью 1,6-метрового Нового солнечного телескопа (NST) NJIT в солнечной обсерватории Big Bear Solar Observatory (BBSO), стали чем-то вроде неожиданности. Внешний слой Солнца, или корона, где испускаются вспышки, имеет плотность плазмы примерно в сто миллионов раз меньше, чем плотность фотосферы.
«Это похоже на хвост, виляющий собакой. Области с более низкой плотностью гораздо менее энергичны и сильны», - сказал Чанг Лю, профессор физики в NJIT и главный автор исследования, «Вспышки по-разному вращает пятно на поверхности Солнца."
«Мы действительно думаем, что вращение солнечных пятен накапливает магнитную энергию, которая высвобождается в виде солнечных вспышек, но мы также убедительно обнаружили, что вспышки могут вызывать вращение солнечных пятен примерно в 10 раз быстрее», - добавил он. «Это подчеркивает мощную магнитную природу солнечных вспышек».
Предыдущие изображения, сделанные космическими солнечными миссиями с более низким разрешением, намекали на это явление, говорят исследователи, но они не были убедительными.
«Наши новые изображения позволяют нам не только подтвердить это, но и охарактеризовать пространственно-временной размер вращения солнечного пятна - описать его поступательное, неравномерное вращение - по мере того, как вспышка проходит через него», - Лю сказал.
Хаймин Ван, выдающийся профессор физики в NJIT и соавтор статьи, сказал, что наблюдения побудят ученых пересмотреть механизмы вспышек - и основную физику Солнца - фундаментальным образом.
Раньше мы думали, что магнитная эволюция поверхности приводит к солнечным извержениям. Наши новые наблюдения показывают, что возмущения, создаваемые во внешней атмосфере Солнца, могут также вызывать прямые и значительные возмущения на поверхности из-за магнитных полей. любые основные современные модели солнечных извержений. Это имеет немедленные и далеко идущие последствия для понимания переноса энергии и импульса при извержениях на Солнце и других звездах», - сказал Ван.«Мы продолжим изучать и, возможно, заново интерпретировать взаимосвязь между различными слоями Солнца».
Изображения, сделанные NST, крупнейшим в мире наземным солнечным телескопом, дают беспрецедентное представление о сложной динамике многих слоев Солнца, а также о массовых извержениях, происходящих в солнечной атмосфере, которые являются причиной для космической погоды.
В прошлом году ученые BBSO сделали первые изображения магнитных полей и потоков плазмы, возникающих глубоко под поверхностью Солнца, в высоком разрешении, проследив эволюцию солнечных пятен и магнитных жгутов в хромосфере до их драматического появления в короне. как расширяющиеся петли.
Еще одна недавняя серия изображений впервые дает детальное представление о внутренней структуре тени - темных пятен в центре солнечных пятен - раскрывая динамические магнитные поля, ответственные за шлейфы плазмы, которые появляются в виде ярких точек, прерывающих их темнота. Изображения с высоким разрешением показывают, что атмосфера над тенями тонко структурирована и состоит из горячей плазмы, смешанной с холодными плазменными струями шириной до 100 километров.