Учёные объяснили механизм образования дождей на Солнце

Исследователи из Гавайского университета раскрыли механизм формирования солнечных дождей — явления, при котором холодные капли плазмы конденсируются в короне и падают обратно на поверхность светила. Открытие стало возможным благодаря усовершенствованию модели HYDRAD, которая теперь учитывает изменение элементного состава солнечной атмосферы.

Корона Солнца состоит из раскалённой плазмы, где происходит охлаждение за счёт излучения. Предыдущие модели предполагали постоянное содержание химических элементов во всех областях короны, что не позволяло объяснить быстрое формирование плазменных осадков во время вспышек. Аспирант Люк Бенавиц и его коллеги модифицировали инструмент моделирования, добавив возможность отслеживания пространственно-временных изменений концентрации элементов с низким потенциалом первой ионизации.

Обновлённая модель показала, что горячая плазма поднимается из хромосферы по магнитным петлям в корону. В большинстве участков петли концентрация элементов с низким FIP снижается, однако на вершине она возрастает. Это увеличение усиливает потери энергии через излучение в верхней точке петли, что приводит к быстрому охлаждению плазмы и её конденсации.

Космический аппарат Hinode/EIS подтвердил предсказания модели. Наблюдения зафиксировали различный элементный состав в самом дожде и окружающей горячей плазме. Соотношение кремния и серы в каплях соответствовало фотосферным характеристикам, тогда как соотношение кальция и аргона в окружающей среде оставалось корональным.

Соавтор работы Джеффри Рип отметил, что корректный учёт количества вещества критически важен для определения времени охлаждения плазмы. Прежние модели могли завышать эти показатели, что требует пересмотра существующих представлений о процессах нагрева солнечной короны.

Источник: New Atlas