|
Самая большая тайна гелиофизики
|
|
|
|
Аспирант-исследователь из Университета Алабамы в Хантсвилле (UAH), входящего в систему Университета Алабамы, опубликовал в журнале Astronomy & Astrophysics статью, основанную на более раннем исследовании, которое помогает понять, почему солнечная корона такая горячая по сравнению с поверхностью самого Солнца.
|
|
|
|
Чтобы пролить дополнительный свет на эту извечную тайну, Сайед Аяз, кандидат наук из Центра космических плазменных и аэрономических исследований UAH (CSPAR), использовал статистическую модель, известную как распределение Каппа, для описания скорости частиц в космической плазме, включая взаимодействие сверхтепловых частиц с кинетической энергией. Альфвен машет рукой (квакает).
|
|
|
|
Волны - это колебания заряженных частиц и магнитного поля при их движении через солнечную плазму, вызванные движениями в фотосфере, внешней оболочке Солнца. Волны являются ценным инструментом для моделирования различных явлений в Солнечной системе, включая ускорение частиц и взаимодействия волна-частица.
|
|
|
|
"Наша предыдущая работа была сосредоточена на том, как KAWs влияют на таинственную способность солнца нагревать свою корону более чем до миллиона градусов, несмотря на гораздо более холодную поверхность", - объясняет Аяз.
|
|
|
|
|
|
|
"Используя функцию распределения Кэрнса, мы исследовали механизмы преобразования магнитной энергии, переноса плазмы и ускорения частиц в солнечной короне. Однако распределение Кэрнса, хотя и является наглядным, не имеет прочной статистической основы. В этой новой статье мы опираемся на наши предыдущие выводы, используя распределение Каппа, которое обеспечивает статистически надежную основу, широко известную в исследованиях космической плазмы".
|
|
|
|
В гелиофизике Каппа-распределение - это статистическая модель, описывающая распределение частиц по скоростям в космической плазме, в частности в солнечном ветре. "Распространяя нашу работу на это распределение, - говорит исследователь, - мы раскрываем новые и захватывающие подробности о нагреве солнечной короны, в частности, о том, как KAWs способствуют передаче энергии и ускорению частиц".
|
|
|
|
"Впервые Сайед позволил глубже понять роль энергичных частиц в характеристиках кинетических волн Альфвена, что позволило получить важную информацию о рассеянии и, следовательно, нагреве корональной плазмы этими важными волнами", - говорит доктор Гэри Занк, заведующий кафедрой космической науки и технологий Aerojet/Rocketdyne. директор CSPAR.
|
|
|
|
"KAWs представляют собой конечную точку передачи энергии в турбулентной намагниченной плазме и являются важным элементом в понимании того, как корона достигает таких высоких температур. Это важный шаг вперед в понимании этой давней проблемы, связанной с атмосферой Солнца".
|
|
|
|
Когда заряженные частицы взаимодействуют с волновыми электрическими полями в плазме, KAWs могут передавать энергию частицам, что приводит к нагреву плазмы на больших расстояниях.
|
|
|
|
"Этот новый подход укрепляет наше понимание взаимодействия между волнами и частицами, механизмов, управляющих солнечным ветром и экстремальными температурами короны", - отмечает Аяз. "Каппа-распределение позволяет нам учитывать эффекты сверхтепловых частиц, которые существенно влияют на взаимодействие волн и частиц и динамику KAWs".
|
|
|
|
Сверхтепловые частицы - это заряженные ионы и электроны, встречающиеся по всему межпланетному пространству, которые движутся со скоростями, в сотни раз превышающими скорость тепловой плазмы солнечного ветра.
|
|
|
|
"Наш анализ подчеркивает влияние сверхтепловых частиц наряду с изменениями соотношения температуры электронов и ионов и высоты относительно солнечного радиуса Солнца", - говорит Аяз. "Этот комплексный подход показывает, как эти параметры влияют на взаимодействие волн и частиц и динамику энергии в солнечной короне".
|
|
|
|
Кроме того, работа исследователя дополняет миссии как солнечного зонда Parker НАСА, так и Солнечного орбитального аппарата ЕКА.
|
|
|
|
"Одним из наиболее важных открытий является наша способность устранить пробел в наблюдениях, оставленный солнечным зондом Parker (PSP) НАСА и солнечным орбитальным аппаратом ЕКА, которые изо всех сил пытаются исследовать критическую область в пределах 10 солнечных радиусов", - говорит Аяз. "В то время как самое близкое приближение PSP 24 декабря 2024 года частично исследует эту зону, наша теоретическая база дает представление о поведении волн Альфвена и их влиянии на нагрев в неизведанной области радиусов 0-10.
|
|
|
|
"Устраняя этот пробел, наше исследование не только дополняет данные наблюдений, но и предлагает прогностическую модель для понимания динамики волн и механизмов ускорения частиц в солнечной короне, что знаменует собой значительный шаг вперед в решении "проблемы нагрева короны"".
|
|
|
|
Источник
|
