Астрофизики раскрыли механизм жизни солнечных пятен

Группа международных исследователей обнаружила физический процесс, объясняющий длительное существование солнечных пятен на поверхности нашего светила. Научный коллектив установил, что эти тёмные области сохраняются благодаря особому равновесию между магнитными силами и газовым давлением в солнечной плазме. Результаты работы опубликованы в научном издании Astronomy & Astrophysics.

Тёмные области пониженной температуры на солнечной поверхности фиксировались наблюдателями с глубокой древности. Документальные свидетельства подтверждают, что китайские астрономы заметили это явление ещё в 27 году до н.э. Существуют исторические указания на то, что греческий мыслитель Анаксагор мог наблюдать подобные структуры в 467 году до н.э. — за много столетий до создания первых телескопов.

Астрономическое сообщество давно интересовал вопрос: почему эти образования могут сохраняться неделями и месяцами в условиях крайне динамичной солнечной атмосферы? Специалисты из Института физики Солнца (Фрайбург, Германия) совместно с зарубежными партнёрами применили оригинальный метод исследования для разрешения этой проблемы.

В своей работе учёные задействовали германский гелиотелескоп GREGOR, сфокусировавшись на анализе поляризованного излучения. Данный подход позволил получить высокоточные измерения без привлечения космических аппаратов. Поляризованный свет характеризуется упорядоченным направлением колебаний электромагнитного поля, что даёт возможность точнее регистрировать параметры солнечных структур.

Проведённое исследование показало, что формирование пятен происходит при подъёме раскалённой плазмы к фотосфере, где материя охлаждается и уплотняется. Эти области поддерживают стабильность благодаря состоянию «магнитогидростатического баланса» — взаимной компенсации газового давления и магнитного напряжения. Именно этот физический механизм обеспечивает продолжительное существование пятен вопреки турбулентным процессам в солнечной атмосфере.

Авторы работы отмечают, что солнечные пятна, несмотря на пониженную температуру относительно окружающей фотосферы, являются ключевыми индикаторами солнечной активности. Они непосредственно связаны с мощными энергетическими явлениями — вспышками и корональными выбросами массы, способными воздействовать на космическую технику, системы телекоммуникаций и энергетическую инфраструктуру Земли.

Полученные знания о физике долговременной устойчивости солнечных пятен расширяют возможности учёных в изучении 11-летнего цикла активности нашей звезды. Это позволит совершенствовать методики прогнозирования периодов усиления солнечной активности, что критически важно для защиты орбитальных и наземных технических систем от разрушительного воздействия космической погоды.

Источник: Daily Galaxy