На поверхні Сонця вперше вдалося безпосередньо спостерігати крихітні плазмові вихори, існування яких десятиліттями залишалося лише теоретичним припущенням. Вважається, що саме вони можуть переносити енергію та перемішувати магнітні поля, впливаючи на активність зорі.
Сонце — це гігантська куля розжареної плазми, де постійно взаємодіють потоки речовини та магнітні поля. Його видима поверхня, фотосфера, вкрита гранулами, що виникають унаслідок конвекції: гаряча плазма піднімається з глибин, охолоджується й опускається назад. На межах цих потоків формуються компактні ділянки з сильним магнітним полем, які спричиняють появу сонячних плям, спалахів та інших проявів активності.
Багато процесів у таких зонах відбуваються на масштабах лише кількох десятків кілометрів, тому раніше їх не вдавалося зафіксувати. Вчені припускали, що на межах магнітних структур виникає нестійкість Кельвіна — Гельмгольца: коли два потоки з різною швидкістю взаємодіють, вони закручуються у характерні вихори. Подібні явища спостерігають в атмосфері Землі, океанах і магнітосферах планет, однак на Сонці їх досі не фіксували напряму.
У новому дослідженні, опублікованому в журналі Nature, астрономи використали найбільший у світі сонячний телескоп — Daniel K. Inouye Solar Telescope (DKIST). Завдяки високій роздільній здатності їм вдалося детально дослідити фотосферу. Замість відносно гладких меж між магнітними структурами та навколишньою плазмою вони виявили численні дрібні вихори й тонкі «смуги», що постійно формуються вздовж цих меж.
Загалом дослідники проаналізували 47 таких об’єктів. Відстань між сусідніми вихорами зазвичай становить близько 65 кілометрів, а їхні розміри коливаються від приблизно 25 до 170 кілометрів. Вихори формуються лише за кілька десятків секунд і можуть рухатися зі швидкістю до трьох кілометрів за секунду.
Подальше порівняння спостережень із високоточними магнітогідродинамічними моделями сонячної атмосфери показало майже повний збіг: як розміри вихорів, так і швидкість їх утворення та характер руху плазми.
Розрахунки свідчать, що причиною виникнення вихорів є значні зсуви швидкостей на межах магнітних полів. Потоки плазми, що рухаються поруч із ділянками сильного магнітного поля, ковзають один відносно одного, через що поверхня стає нестійкою та швидко вкривається закрученими структурами.
З часом вихори збільшуються, об’єднуються між собою та породжують дрібніші структури, формуючи турбулентність. Таке перемішування полегшує перенесення маси, енергії, імпульсу й магнітного потоку між різними ділянками фотосфери. Ймовірно, саме ці процеси відіграють важливу роль у нагріванні зовнішніх шарів сонячної атмосфери.
Автономне освітлення Luxel – LED-світильники з акумуляторами та сонячними панелям
