Команда физиков, изучающих Солнце, опубликовала новое исследование, раскрывающее тонкую структуру солнечной поверхности.

С помощью мощного телескопа имени Дэниела К. Иноуэ, построенного Национальной солнечной обсерваторией США на Гавайях, ученые впервые разглядели сверхузкие светлые и темные полосы на фотосфере Солнца с невероятной детализацией. Эти полосы, похожие на штрихи, возникают из-за магнитных полей, которые колеблются, как ткань на ветру.

Когда свет от горячих гранул (конвекционных ячеек) проходит сквозь эти магнитные «занавесы», он создает чередование ярких и темных участков — так проявляются локальные изменения магнитного поля. Если поле слабее, область выглядит темной, если сильнее — светлой.

Результаты опубликованы в издании The Astrophysical Journal Letters.

Мы впервые исследовали поверхность Солнца с разрешением около 20 километров — это как рассмотреть Манхэттен с орбиты, — говорит ведущий автор работы Дэвид Куридзе. — Эти полосы словно отпечатки тонких вариаций магнитного поля.

Открытие стало возможным благодаря уникальным возможностям телескопа Иноуэ. Ученые использовали инструмент VBI, работающий в G-диапазоне — этот спектр света особенно хорошо «подсвечивает» зоны с сильной магнитной активностью. Разрешение составило меньше 0,03 угловых секунд — рекорд для солнечной астрономии. Чтобы понять природу полос, данные сравнили с компьютерными моделями, имитирующими физику солнечной поверхности.

Оказалось, полосы отражают крошечные, но значимые колебания магнитного поля — всего в сотни гаусс (как у магнита на холодильник). Они меняют плотность плазмы, смещая видимую поверхность на несколько километров. Такие сдвиги, называемые депрессиями Вильсона, раньше было невозможно разглядеть.

Магнетизм — основа многих процессов во Вселенной. Похожие полосы видны даже в молекулярных облаках, — отмечает соавтор Хан Уйтенбрук. — Теперь мы можем изучать их в деталях, что важно для астрофизики в целом.

Исследование помогает понять, как магнитные поля влияют на солнечную активность — вспышки, выбросы корональной массы, — а значит, улучшить прогнозы космической погоды.

Телескоп Иноуэ открывает новую эру в изучении Солнца, позволяя разглядеть то, что раньше казалось недостижимым.

Это лишь первое из многих открытий, — говорит Дэвид Бобольц, заместитель директора обсерватории. — Телескоп меняет наше представление о процессах, которые влияют на технологии Земли.

Этот прорыв важен по трем причинам:

• Точность прогнозов космической погоды. Понимание мелкомасштабных магнитных процессов поможет предсказывать солнечные бури, угрожающие спутникам и энергосетям.
• Физика плазмы. Солнце — естественная лаборатория для изучения поведения ионизированного газа в экстремальных условиях.
• Астрофизические аналогии. Те же механизмы могут работать в других звездах, протопланетных дисках, даже в межзвездной среде.

Хотя исследование впечатляет, остается вопрос: насколько устойчивы эти данные? Солнечная поверхность изменчива, и единичные наблюдения могут фиксировать случайные флуктуации. Нужны длительные мониторинги, чтобы подтвердить, что обнаруженные структуры — не артефакты момента.

Ранее комета помогла ученым лучше узнать магнитное поле Солнца.