Новые изображения с космического аппарата Solar Orbiter показывают сложную динамику фотосферы Солнца

20 ноября 2024 года ЕКА опубликовало самые подробные изображения всей видимой поверхности Солнца, когда-либо сделанные миссией Solar Orbiter.

Наблюдения, сделанные 22 марта 2023 года на расстоянии менее 74 миллионов километров от нашей звезды, объединили данные, собранные двумя ключевыми приборами: Polarimetric and Helioseismic Imager (PHI) и Extreme Ultraviolet Imager (EUI). Этот инструментальный набор позволил создать сложную мозаику из 25 отдельных изображений, полученных в течение более чем четырех часов, и создать визуализацию солнечного диска диаметром почти 8000 пикселей.

Уникальность этих наблюдений заключается не только в их беспрецедентном разрешении, но и в способности одновременно предоставлять информацию о фотосфере, солнечном магнитном поле и движениях плазмы, обеспечивая многоуровневое представление о динамических процессах, характеризующих нашу звезду.

Изучение сложного магнитного поля Солнца с помощью Solar Orbiter

Наиболее примечательный аспект, выявленный в ходе новых наблюдений, касается детального картирования солнечного магнитного поля по отношению к солнечным пятнам. Магнитограмма, созданная PHI, с необычайной точностью показывает распределение магнитных полярностей, выделяя области, где магнитное поле возникает (показано красным) или проникает на поверхность (показано синим).

Это распределение не случайно, а тесно коррелирует с наличием солнечных пятен, более холодных и темных областей фотосферы, где напряженность магнитного поля достигает максимальных значений.

Процесс конвекции, отвечающий за перенос энергии из недр к солнечной поверхности, претерпевает здесь значительные изменения. Заряженные частицы, вынужденные следовать за особенно плотными линиями магнитного поля в этих областях, изменяют нормальный конвективный поток, что приводит к локальному снижению температуры и, как следствие, наблюдаемой яркости.

Увеличение некоторых солнечных пятен на снимке высокого разрешения в видимом свете, полученном с помощью PHI с борта Solar Orbiter.

Динамика плазмы и корреляции корона-фотосфера

Совместные наблюдения PHI и EUI позволили установить ранее не наблюдавшиеся корреляции между явлениями в фотосфере и солнечной короне. Тахограмма, сгенерированная PHI, выявила сложные закономерности в движении поверхностной плазмы, выделив не только дифференциальное вращение фотосферы, но и особые движения вокруг областей солнечных пятен, где наблюдается тенденция к вытеканию плазмы наружу.

Эти движения находят прямое соответствие в корональных структурах, наблюдаемых EUI, где плазма при температурах в миллионы градусов точно следует за линиями магнитного поля, создавая связи между соседними солнечными пятнами. Эта многослойная корреляция дает новые доказательства взаимосвязанной природы солнечных явлений и подчеркивает важность комплексного наблюдательного подхода к пониманию динамики нашей звезды.

Возможность обработки и сборки этих мозаик высокого разрешения, хотя и технически сложная, проложит путь к будущим систематическим наблюдениям, частота которых ожидается дважды в год. Это позволит отслеживать временную эволюцию этих явлений с беспрецедентным уровнем детализации.

Читайте все последние новости космонавтики на New-Science.ru Читайте все последние новости астрофизики на New-Science.ru