Вчені підтвердили 80-річну гіпотезу про існування магнітних хвиль, що нагрівають Сонце зсередини

Міжнародна команда астрофізиків вперше безпосередньо зафіксувала торсійні хвилі Альвена — скручувальні магнітні коливання у короні Сонця, які можуть пояснити її надвисоку температуру. Відкриття, опубліковане в Nature Astron­o­my, завершує майже 80-річний пошук і відкриває нові перспективи для розуміння сонячної енергетики.

Спостереження здійснено за допомогою найпотужнішого сонячного телескопа — Daniel K. Inouye Solar Tele­scope на Гаваях. Його спектрополяриметр Cryo-NIR­SP дозволив виявити тонкі крутильні рухи магнітних полів у плазмі, розігрітій до 1,6 млн °C. Дослідження очолив професор Річард Мортон з Університету Нортумбрії.

Команда розробила нові методи аналізу, які дозволили відокремити рідкісні торсійні хвилі від панівних «хитальних» коливань. Ці хвилі не переміщують структури, а скручують магнітні лінії, що видно через червоне і синє зсування спектральних ліній на протилежних сторонах магнітних петель.

Cryo-NIR­SP (праворуч) — сучасний корональний спектрополяриметр Ін’ю, що використовується для відстеження крутильних рухів плазми в короні Сонця. Джерело: NSF/NSO/AURA

Спостереження підтверджують теорію Ханнеса Альвена, який ще у 1942 році передбачив існування магнітних хвиль, здатних переносити енергію крізь плазму. На думку дослідників, саме торсійні хвилі можуть бути ключовим джерелом тепла в короні та рушієм сонячного вітру.

Огляд спостережень та висновків дослідження. За годинниковою стрілкою зліва направо на панелях показано корону Сонця, спостережену Сонячною обсерваторією NASA за допомогою атмосферного зображувального пристрою в екстремальному ультрафіолеті. Це показує контекст для даних Cryo-NIR­SP — поле зору Іноує обведене колом, а червона пунктирна лінія показує положення щілини спектрографа. На верхній правій панелі показано, як дані Cryo-NIR­SP змінюються з часом, і покращено вилучення сигналів залишкової швидкості на окремих сторонах тонких корональних петель. Швидкості з протилежними знаками, позначені на малюнку синім і червоним кольорами, відповідають скручувальним рухам корональної структури, що також показано на панелі художнього зображення. Нарешті, ці висновки підтверджуються за допомогою сучасних 3D-моделювань петель, які показують той самий тип ознак. Джерело: Mor­ton et al. (2025)

Відкриття має практичне значення: воно допоможе краще прогнозувати космічну погоду, яка впливає на супутники, GPS і енергосистеми. За словами Мортона, отримані дані дозволяють вперше перевірити моделі турбулентності хвиль Альвена — механізми, що живлять атмосферу Сонця.

У проєкті брали участь науковці з Великої Британії, Китаю, Бельгії, США та ЄС. Роботу підтримали UKRI Future Lead­ers Fel­low­ships, Національний науковий фонд Китаю та програма Hori­zon Europe.