Атмосфера Сонця зберігає загадку: її зовнішній шар, корона, прогрівається до понад мільйона градусів Цельсія, тоді як видима поверхня зігріта лише до приблизно 5 500 °C. Десятиліттями науковці намагаються з’ясувати джерело цього колосального перепаду температур. Нещодавно група дослідників із Китаю продемонструвала в лабораторних умовах процес, який може пролити світло на механізм цього нагріву.
Вчені з’ясували, що ключову роль у підтримці температури можуть відігравати незліченні крихітні спалахи — наноспалахи. Коли магнітні поля з протилежними напрямками стикаються та змінюють свої зв’язки, відбувається вивільнення накопиченої енергії. Цей процес відомий як магнітне перез’єднання, і саме він здатний нагрівати заряджені частинки плазми.
Під час експерименту на лазерній установці Shenguang-II у Шанхаї дослідники спрямували чотири перекривні лазерні промені на пластикову мішень із рифленою поверхнею. Імпульси перетворили матеріал на плазму, яка під час розширення сформувала грибоподібні структури внаслідок нестабільності Релея — Тейлора. Комп’ютерне моделювання показало, що такі структури зближують магнітні поля, дозволяючи їм перез’єднуватися та нагрівати середовище.
Аналізуючи рентгенівське випромінювання, вчені виміряли пікову температуру електронів. У разі використання мішені з рифленням вона досягла приблизно 820 000 °C, тоді як пласка мішень дала вдвічі менший показник. Контрольне моделювання без формування магнітних полів показало зникнення додаткового нагріву, підтвердивши важливість цього ефекту.
На Сонці подібні умови можуть виникати через падіння щільної плазми крізь атмосферу — явище, відоме як корональний дощ. Отримані результати опубліковано в журналі Physical Review Letters. Подальші спостереження допоможуть остаточно встановити, наскільки часто такий механізм працює в реальних сонячних умовах.
Джерела: sciencealert.com
