Hi-C сделал самые подробные снимки солнечной короны в июле 2012 года. Предоставлено NASA
Когда группа They Might Be Giants перезаписала песню 1959 года «Why the Sun Shine?» Для своего 1993 EP, они сыграли многократно научную фантастику. Трек, озаглавленный «Солнце - это масса раскаленного газа», неверно интерпретирует некоторые фундаментальные науки о солнце. «Газ - это состояние материи, в котором материал не ионизирован, поэтому все атомы все еще имеют все свои электроны, и действительно солнечный газ находится в состоянии, называемом плазмой», - говорит смитсоновский астрофизик Марк Вебер.
Хотя ученые знали об этом в течение достаточно долгого времени, после того, как на него обратили внимание, в 2009 году он быстро выпустил обновленный трек: «Почему солнце действительно светит? Солнце - это миазма раскаленной плазмы ».
Но Вебер, который представит в субботу 17 ноября в Музее авиации и космонавтики, говорит, что это не все, что является новым в мире науки о солнце.
«Солнце - очень интересный объект изучения», - говорит он. «Люди не должны предполагать, что мы ушли от солнца».
Вебер говорит, что солнце делает все, что угодно, «у него есть разные черты, всевозможные явления и феноменологии».
Одно из явлений, которое в настоящее время находится в умах исследователей солнечной энергетики, заключается в том, почему корона, атмосфера плазмы, окружающая поверхность Солнца, невероятно горячая. «Вся солнечная энергия поступает изнутри Солнца, и поэтому в некоторой простой термодинамической интерпретации температура Солнца будет снижаться по мере того, как вы будете уходить все дальше и дальше от ядра», - говорит Вебер. И это в основном верно, говорит он, за одним заметным исключением: «Есть точка, которую мы называем переходной областью, где температура колеблется от нескольких тысяч градусов на поверхности Солнца до миллионов градусов в короне».
Особое внимание Вебера уделяет именно тому, насколько горячей корона. Ученые также пытаются понять, какие процессы могут нагревать плазму до таких крайностей. Вебер говорит: «Есть много прекрасных идей, но дело не в том, что мы понятия не имеем, что происходит», добавляя: «То, что может нагревать одну часть короны, как, скажем, один постоянный контур плазмы, может быть сильно отличается от того, что происходит, скажем, в активной области, где эти области над солнечными пятнами действительно жаркие и имеют всевозможные извержения, происходящие постоянно ».
Вебер стремится показать людям, что между переходной областью и вспыхивающими солнечными пятнами солнце совсем не статично. «У многих людей есть идея, что солнце - это желтый шарик на небе, и мы все об этом понимаем». Но он говорит, что солнце невероятно динамично и ослепляет ученых сотни лет. На самом деле, в 19 веке ученые полагали, что они открыли совершенно новые элементы при изучении спектральных излучений Солнца. «Они видели спектральные линии, которые они не могли идентифицировать», - говорит Вебер. «Это потому, что эти линии исходят от очень сильно ионизированных ионов, что подразумевает очень высокую температуру». Но в то время, говорит Вебер, «Никто не ожидал, что температура атмосферы Солнца будет намного выше, чем просто не происходит с людьми ». И поэтому они назвали новый элемент - фактически высоко ионизованный железо - короний.
Сравнивая старые, менее детальные изображения короны с более новыми, более детальными изображениями Hi-C, исследователи смогли увидеть больше, чем когда-либо прежде. Предоставлено НАСА
Теперь, конечно, ученые способны собирать гораздо более сложные анализы, в том числе из недавней ракетной миссии под названием Coronal Imager с высоким разрешением, или Hi-C. «Мы увидели небольшой участок солнечной атмосферы с более высоким разрешением, чем кто-либо когда-либо наблюдал раньше», - говорит Вебер, который участвовал в проекте. Одна из вещей, которые они наконец смогли увидеть, состояла в том, что то, что когда-то считалось одиночными петлями плазмы, на самом деле было множеством заплетенных нитей. Вебер говорит: «Мы могли даже видеть, как плетение закручивается и смещается, когда мы наблюдали за солнцем в этом полете ракеты».
Вебер говорит, что, имея все новые изображения, люди с удивлением открывают для себя, насколько красиво солнце на самом деле. Он говорит: «Вы просто немного ошеломлены тем, что происходит». И добавляет: «Это увлекательная область для занятий физикой!»
В рамках серии лекций по звездам Смитсоновского института Марк Вебер представит свою лекцию «Динамичное солнце» в Музее авиации и космонавтики в субботу 17 ноября, начало в 17:15.
