Самые четкие изображения Солнца впервые подтвердили явление, предсказанное физиками более 150 лет назад

Крупнейший в мире солнечный телескоп NSF «Daniel K. Inouye Solar Telescope» получил самые детальные на сегодняшний день изображения поверхности Солнца, впервые показав процессы, которые ранее существовали лишь в теоретических моделях. Благодаря рекордному пространственному разрешению ученые смогли разглядеть крошечные вихри диаметром всего в несколько десятков километров и подтвердить существование неустойчивости Кельвина–Гельмгольца в фотосфере нашей звезды. Результаты исследования представлены в журнале Nature.

На новых снимках поверхность Солнца предстает в необычайных подробностях: вдоль границ магнитных областей видны многочисленные вихревые структуры, напоминающие миниатюрные водовороты. Эти образования возникают там, где соседние потоки солнечной плазмы движутся с разной скоростью. До сих пор такие вихри не удавалось надежно обнаружить – разрешения существующих солнечных телескопов для этого было недостаточно.

Чтобы убедиться в природе наблюдаемых структур, исследователи сравнили полученные данные с современными магнитогидродинамическими моделями MURaM. Компьютерные расчеты практически полностью совпали с реальными наблюдениями: размеры вихрей, расстояния между ними и особенности их развития оказались одинаковыми, что стало первым экспериментальным подтверждением существования неустойчивости Кельвина–Гельмгольца в фотосфере Солнца.

Открытие имеет большое значение для солнечной физики. По мнению ученых, эти постоянно возникающие вихри могут играть ключевую роль в закручивании магнитных силовых линий, накоплении и высвобождении магнитной энергии, которая приводит к солнечным вспышкам, выбросам корональной массы и другим явлениям космической погоды.

Кроме того, обнаруженный механизм способствует перемешиванию солнечной плазмы и ускоряет распространение магнитных полей. Исследователи полагают, что он может помочь объяснить быстрое изменение магнитного поля Солнца в течение 11-летнего цикла активности, а также приблизить решение одной из главных загадок астрофизики – почему солнечная корона нагрета до миллионов градусов, значительно превышая температуру видимой поверхности звезды.