Прорыв в солнечной физике: впервые напрямую обнаружены торсионные волны Альвена в короне Солнца

Ученые впервые получили прямые доказательства существования маломасштабных торсионных волн Альвена в солнечной короне – магнитных колебаний, о которых впервые заговорили еще в 1940-х годах. Открытие, опубликованное в журнале Nature Astronomy, стало возможным благодаря наблюдениям, выполненным на самом мощном солнечном телескопе в мире – четырехметровом «Daniel K. Inouye Solar Telescope» (Гавайи, США).

«Эти волны могут стать ключом к разгадке одной из главных тайн Солнца: почему его корона разогрета до миллионов градусов, тогда как поверхность звезды имеет температуру всего около 5500 градусов Цельсия», – отметили авторы открытия.

Волны Альвена, названные в честь нобелевского лауреата Ханнеса Альвена, способны переносить огромные объемы энергии через плазму. Если ранее удавалось наблюдать лишь крупные волновые структуры, связанные с солнечными вспышками, то теперь впервые зафиксированы крошечные, постоянно присутствующие торсионные колебания, скручивающие магнитные поля.

В ходе наблюдений ученые использовали уникальные возможности инфракрасного спектрополяриметра Cryo-NIRSP – одного из ключевых инструментов телескопа. Благодаря высокой чувствительности прибора удалось зафиксировать движение сверхгорячей плазмы, нагретой до 1,6 миллиона градусов Цельсия.

Ключевым моментом стало создание новых методов анализа данных, позволивших отделить торсионные колебания от более заметных «качающихся» волн. Торсионные волны проявляются как противоположные по направлению сдвиги спектральных линий на разных сторонах магнитной структуры.

Открытие подтверждает теории, согласно которым волны Альвена играют ведущую роль в нагреве короны и формировании солнечного ветра – потока заряженных частиц, влияющего на космическую погоду и работоспособность спутников, навигационных систем и энергетических сетей на Земле.

Авторы исследования считают, что теперь можно переходить к построению более точных моделей турбулентности в солнечной атмосфере и изучению механизмов рассеивания энергии. Ожидается, что работа даст новый импульс международным исследованиям Солнца, включая миссии «Parker Solar Probe и Solar Orbiter».