Развитая турбулентность Солнца

Солнечная атмосфераКосмические спектральные аппараты наблюдают дневное светило в различных спектральных диапазонах и линиях, что дает послойные «срезы» солнечной атмосферы, поскольку линии связаны с определенной температурой и физическими полями, а значит, с определенной высотой над поверхностью Солнца. Так были установлены детали грануляции фотосферы. Между ее ячейками со средним размером 140 км обнаружено усиление магнитного поля до нескольких тысяч гаусс, на порядок больше среднего в грануле.

Магнитные поля звезды влияют на динамику всей атмосферы. Установлено, что вся поверхность Солнца покрыта своего рода магнитным ковром с «ворсом» из силовых линий; они могут выходить из одной точки и замыкаться на несколько других. Это состояние неустойчиво, поэтому, как показали еще советские исследователи, оно вызывает вспышки, выбросы солнечного вещества, появление аркад, скрученных петель самых разных масштабов. Возникновение высоких концентраций тока, то есть токовых слоев в окрестности точек пересоединения магнитных линий, и последующее разрушение слоев ведут к выделению свободной энергии магнитного поля в виде вспышек. Существование токовых слоев было надежно подтверждено экспериментально.

Установлено интересное свойство иерархии процессов солнечного энерговыделения. Масштаб их простирается от редких громадных вспышек до частых мелких вспышек, которые в миллиарды раз слабее и наблюдаются в виде ярких рентгеновских точек во внешне спокойных областях. Все вспышки имеют общие свойства, поэтому солнечную атмосферу до самых малых масштабов можно рассматривать как систему с развитой турбулентностью. Эти данные, подтвержденные многими космическими аппаратами, существенно поколебали представления ученых о спокойном Солнце, которому раньше приписывали отсутствие нетепловых процессов.

Космические аппараты «SOHO», «STEREO», «SDO», «КОРОНАС-Ф» детально изучили самые мощные проявления солнечной активности — корональные выбросы массы. Оказалось, что чаще всего они имеют форму скрученных петель. Выбросы связаны с прорывом всплывающего магнитного потока в корону, вместе с которым движется и плазма.