На Солнце впервые запечатлели коронарные дожди — пылающие осадки из сгустков плазмы

Солнечная корона разогревается до миллионов градусов из-за «огненных ливней»: данные зонда Solar Orbiter (SolO) впервые смогли зафиксировать явление коронарного дождя на нашей звезде. Речь идет не просто о красивом атмосферном эффекте, а о ключевом механизме, который может объяснить одну из главных загадок гелиофизики — аномальный нагрев внешней атмосферы Солнца. В отличие от поверхности, температура которой составляет около 5500°C, корона раскалена до 1-2 миллионов градусов, и теперь у ученых есть прямое доказательство одного из источников этой энергии.

Как устроен «звездный ливень» и чем он отличается от земного

Процесс, запечатленный аппаратом, напоминает круговорот воды в природе, но в плазменном исполнении. Сгустки перегретого вещества выбрасываются из недр светила, поднимаются в верхние слои атмосферы, остывают там и под действием гравитации падают обратно. Однако ключевое отличие кроется в магнетизме. Движение «капель», размер которых достигает 250 км в поперечнике, происходит строго по силовым линиям магнитного поля. Эти невидимые «коридоры» не позволяют плазме образовывать хвосты, как у метеоров в земной атмосфере, и заставляют ее падать аккуратными, компактными сгустками.

Скорость падения таких плазменных шаров колоссальна — до 150 км/с. При ударе о поверхность они генерируют локальные зоны экстремального нагрева и повышенного давления. Именно этот механизм, по мнению исследователей, вносит существенный вклад в разогрев короны. Данные, полученные SolO в марте 2022 года с расстояния 48 млн км, подтвердили, что энергия, выделяемая при падении «капель», напрямую влияет на тепловой баланс верхних слоев атмосферы звезды.

Прорыв в наблюдениях: почему это удалось увидеть только сейчас

Коронарный дождь был предсказан теоретически, но долгое время оставался за пределами возможностей земных и орбитальных телескопов. Зонд Solar Orbiter, оснащенный набором приборов для наблюдения в экстремальном ультрафиолетовом диапазоне, смог зафиксировать это явление благодаря удачному сближению со звездой. Миссия SolO продолжает работать, и каждые полгода аппарат проходит на минимальном расстоянии от Солнца, что обещает поток новых данных для уточнения физики плазмы и магнитогидродинамики.

Ранее аномальный нагрев короны объясняли множеством факторов: от вспышек и выбросов корональной массы до нано-вспышек и магнитного пересоединения. Открытие коронарного дождя добавляет в эту картину еще один важный элемент — гравитационное осаждение плазмы. Каждое такое событие — это миниатюрный, но мощный перенос энергии из недр в атмосферу. Ученые отмечают, что подобные процессы могут быть универсальны для звезд с активной магнитной оболочкой, что открывает новые горизонты в сравнительной астрофизике.

Доклад о результатах исследования был представлен на ежегодном Национальном астрономическом собрании Королевского астрономического общества Великобритании. Препринт работы проходит рецензирование для публикации в профильном журнале. Полученные визуальные данные не только подтверждают теоретические модели, но и ставят новые вопросы: например, о том, как именно формируются эти плазменные «капли» и можно ли будет когда-нибудь увидеть детальную картину их столкновения с солнечной поверхностью.