Загадка загадочных сигналов «сердцебиения» Солнца наконец решена
Исследователи, наконец, определили вероятное происхождение таинственных сигналов, похожих на сердцебиение, излучаемых солнцем во время солнечных вспышек. Результаты могут помочь узнать больше о том, как развязываются потенциально разрушительные солнечные бури, показывает новое исследование.
Солнечные радиовсплески — это потоки электромагнитного излучения, состоящие в основном из радиоволн, а также микроволн, ультрафиолетового излучения и рентгеновских лучей, которые выбрасываются в космос вместе со струями сверхгорячей плазмы, известными как корональные выбросы массы (КВМ), во время солнечных вспышек.
Солнечные радиовсплески, а также некоторые звездные радиовсплески от далеких звезд иногда содержат регулярно повторяющиеся паттерны, известные как квазипериодические пульсации (КПП). Эти паттерны включают короткие перерывы в потоке излучения, которые создают впадины и пики при просмотре на графике, подобно электрокардиограмме, записи электрических сигналов от сердца.
«Эти паттерны биения важны для понимания того, как энергия высвобождается и рассеивается в атмосфере Солнца во время этих невероятно мощных взрывов», — сказал радиоастроном из Технологического института Нью-Джерси (NJIT) и соавтор исследования Сиджи Ю. «Однако происхождение этих повторяющихся узоров долгое время оставалось загадкой и источником споров среди солнечных физиков».
В исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, Ю и его коллеги проанализировали сигнал сердцебиения, содержащийся во вспышке среднего класса C, которая безвредно вспыхнула на Солнце 13 июля 2017 года.
После анализа данных, собранных расширенной солнечной батареей долины Оуэнс (EOVSA) NJIT в Калифорнии и Обсерваторией солнечной динамики НАСА, команда обнаружила вторичный сигнал сердцебиения. «Неожиданный» второй сигнал, который, казалось, был связан с первоначальным сигналом, позволил исследователям точно определить, что происходило во время солнечных вспышек, чтобы вызвать пару сигналов», - сказал Ю.
Солнечные вспышки происходят, когда линии магнитного поля Солнца запутываются, а затем возвращаются на место, как резиновая лента. Этот процесс высвобождает огромное количество энергии и выбрасывает в космос перегретые петли ионизированного газа или плазмы и излучения.
Быстро движущаяся плазма создает ток или поток заряженных частиц, который течет вертикально вниз по центру плазменной петли в тонком слое. Считается, что сбои в этих «текущих листах» являются источником «биений» в сигналах QPP. Но до сих пор никто не знал, что вызвало сбои.
Основной сигнал сердцебиения, обнаруженный во время солнечной вспышки 2017 года, который повторялся каждые 10–20 секунд, был прослежен до основания токового слоя, как и большинство других сигналов КПП, обнаруженных в других солнечных вспышках. Но вторичный сигнал, который был слабее основного сигнала и бил каждые 30-60 секунд, пришел со всего токового слоя, чего раньше не наблюдалось.
Используя данные, собранные EOVSA, команда обнаружила, что, несмотря на разную периодичность, два сердечных сокращения, вероятно, имели один и тот же триггер: пузыревидные структуры, известные как «магнитные острова», которые образуются в токовом слое.
Теперь исследователи хотят повторно проанализировать данные других сигналов QPP, чтобы увидеть, образовались ли они также из магнитных островов.
