Науковці розгадали таємницю магнітного поля Сонця, яку не могли пояснити 400 років

Науково-популярне медіа Space інформує: свіже дослідження, опубліковане в журналі Nature, показало, що джерело магнітного поля Сонця розташоване значно ближче до його поверхні, ніж вважалося раніше. Магнітне поле Сонця відповідає за утворення темних сонячних плям, сонячних спалахів і корональних викидів маси. Відтоді, як астрономи почали досліджувати магнітні поля Сонця, точка, з якої вони виникають, залишалася невизначеною. Тепер же вчені, ймовірно, розгадали 400-річну таємницю, і відповідь виявилася несподіваною.

Науковці пояснили: Сонце створює своє магнітне поле за допомогою процесу під назвою сонячне динамо. Попередні дослідження припускали, що це динамо вступає в дію в турбулентній області Сонця під назвою зона конвекції. Тут гаряча плазма підіймається від ядра Сонця і переносить тепло та енергію на поверхню зорі, у фотосферу. Після виділення енергії плазма охолоджується і падає назад через зону конвекції, глибина якої становить приблизно 200 тисяч км.

Однак де саме бере свій початок магнітне поле Сонця так точно і не було визначено. Для нового дослідження вчені використали дані геліосейсмології, яка використовує спостереження за вібраціями, що поширюються зовнішньою поверхнею Сонця.

Науковці створили модель за допомогою даних про вібрації на поверхні Сонця. Результати показали, що зміни в потоці плазми через верхні 5−10% поверхні Сонця найточніше відповідають магнітним полям, які спостерігаються зовні. За словами вчених, вони виявили, що ізольовані збурення поблизу поверхні Сонця, далеко від глибших шарів, можуть з часом зростати, створюючи видимі магнітні структури.

Розрахунки дослідників показали, що магнітне поле Сонця створюється приблизно на глибині 64 тисячі км під його поверхнею, тобто фотосферою. Радіус Сонця становить 697 000 км, а це означає, що магнітні поля створюються в зовнішніх 10% перегрітої плазми Сонця.

Придивившись до того, як плазма тече поверхнею Сонця, вчені також виявили дивовижну схожість із безпосереднім оточенням чорних дір.

Коли зірки наближаються надто близько до чорних дір, вони можуть бути зруйновані її гравітацією в результаті події приливного руйнування. Після цього залишки зірки починають кружляти навколо чорної діри. Але іноді зірка, яка кружляє навколо чорної діри, просто втрачає частину своєї речовини через гравітаційний вплив першого об'єкта.

Уся плазма, яку притягує до себе чорна діра, починає кружляти навколо неї в акреційному диску, і лише потім потрапляє всередину чорної діри. Живлення чорної діри відбувається через так звану магнітну обертальну нестабільність у потоці плазми. Ця турбулентність створюється, коли намагнічена речовина ближче до краю акреційного диска рухається повільніше, ніж речовина ближче до його центру.

Автори дослідження вважають, що аналогічне явище відбувається в магнітному полі Сонця, і саме ця магнітна обертальна нестабільність у самих зовнішніх шарах Сонця є першим кроком у створенні магнітного поля головної зорі нашої галактики.