В результате вспышки на Солнце освобождается такое количество энергии, которое могло бы обеспечить Землю и человечество на целых 20 тысяч лет. Солнечные вспышки вызваны процессом, который называется магнитное пересоединение. И ученые потратили последние полвека, пытаясь понять, как работает этот процесс. Теперь же исследовали говорят, что у них есть теоритическое объяснение происходящего. И это поможет лучше прогнозировать появление вспышек на Солнце, которые являются причиной опасных геомагнитных бурь на Земле.
Американские ученые, которые работают под эгидой NASA, разработали теорию, которая объясняет, как происходит наиболее взрывоопасный тип магнитного пересоединения, который называется быстрым пересоединением, и почему оно происходит с постоянной скоростью.
«Наконец-то мы понимаем, что делает этот тип магнитного пересоединения таким быстрым. У нас есть теория, которая полностью это объясняет», — говорит Йи-Хсин Лю из Дартмутского колледжа в Нью-Гэмпшире.
Что такое магнитное пересоединение?
Магнитное пересоединение — это процесс, во время которого линии магнитного поля на Солнце сходятся вместе и быстро перестраиваются. В результате энергия магнитного поля нагревает ближайшие области атмосферы Солнца и разгоняет заряженные частицы до высокой скорости.
Магнитное пересоединение происходит в плазме, которую иногда называют четвертым состоянием вещества. Плазма очень чувствительна к магнитным полям. Во время вспышек на Солнце плазма подвергается магнитному пересоединению, которое быстро преобразует магнитную энергию в тепло и ускоряет частицы.
Быстрое магнитное пересоединение
«Хотя существует несколько типов магнитного пересоединения, один из них, а именно быстрое пересоединение, происходит с постоянной скоростью. Но что на самом деле движет этой скоростью, до сих пор оставалось загадкой», — говорит Барбара Джайлз из Центра космических полетов NASA имени Годдарда.
Новое исследование объясняет, как происходит быстрое магнитное пересоединение. Согласно новой теории, быстрое пересоединение, вероятно, ускоряется эффектом Холла, который описывает взаимодействие между магнитными полями и электрическим током.
Новая теория
Ученые считают, что во время быстрого магнитного пересоединения заряженные частицы в плазме перестают двигаться группой. Они начинают двигаться по отдельности, возникает эффект Холла, который создает нестабильный энергетический вакуум, в котором происходит пересоединение. Давление магнитных полей вокруг энергетического вакуума вызывает взрыв, в результате которого быстро высвобождается огромное количество энергии с постоянной скоростью.
Теперь же ученые хотят проверить свою теорию с помощью космических аппаратов.
«Я надеюсь мы сможем точно понять, как работает магнитное пересоединение. Благодаря этому мы сможем лучше предсказывать появление вспышек на Солнце и геомагнитных бурь, которые влияют на нашу жизнь на Земле и в околоземном пространстве», — говорит Джайлз.
