Сравнение изображения солнечного телескопа Inouye (справа) и синтетического (слева) показывает отличное соответствие, что помогает понять происхождение мелкомасштабных структур в фотосфере.
Команда физиков, изучающих Солнце, опубликовала новое исследование, которое проливает свет на мелкомасштабную структуру солнечной поверхности. Используя мощный солнечный телескоп Иноуйе, созданный Национальной солнечной обсерваторией (NSO) на острове Мауи, ученые впервые наблюдали сверхузкие яркие и темные полосы на солнечной фотосфере с высокой детализацией, что позволяет лучше понять, как магнитные поля влияют на динамику солнечной поверхности на масштабах до 20 километров.
Достигнутая детализация позволяет сопоставить эти полосы с современными моделями, что углубляет наше понимание их природы. Эти полосы, известные как бороздки, видны на стенках солнечных конвекционных ячеек, называемых гранулами, и являются результатом формирования магнитных полей, которые колеблются и сдвигаются, как ткань на ветру. Когда свет от горячих стенок гранул проходит через эти магнитные "завесы", возникает чередование яркости и затемнения, отражающее изменения магнитного поля.
Статья, озаглавленная "Полосатая солнечная фотосфера, наблюдаемая с разрешением 0,03", опубликована в журнале Astrophysical Journal Letters. Доктор Дэвид Куридзе, ведущий автор исследования, отметил, что это первый случай изучения мелкомасштабной структуры солнечной поверхности с таким высоким пространственным разрешением.
Маленький участок Солнца с высоким разрешением!
Эти результаты стали возможны благодаря уникальным возможностям солнечного телескопа Иноуйе. Команда использовала прибор Inouye Visible Broadband Imager (VBI), который работает в G-диапазоне видимого света, выделяющем области с сильной магнитной активностью, что облегчает наблюдение солнечных пятен и мелкомасштабных структур.
Установка позволяет исследователям наблюдать солнечную фотосферу с разрешением более 0,03 угловых секунды, что соответствует 20 километрам на Солнце. Это самое четкое изображение, когда-либо полученное в солнечной астрономии. Для интерпретации наблюдений команда сравнила полученные изображения с передовыми моделями, воссоздающими физику солнечной поверхности.
Исследование подтверждает, что эти полосы являются признаками тонких, но мощных магнитных флуктуаций, которые изменяют плотность и непрозрачность плазмы, смещая видимую поверхность на несколько километров. Эти сдвиги, известные как впадины Вильсона, можно обнаружить только благодаря уникальной разрешающей способности 4-метрового главного зеркала телескопа Иноуйе.
Доктор Хан Уитенбрук, соавтор исследования, отметил, что магнетизм является фундаментальным явлением во Вселенной, и подобные магнитно-индуцированные полосы наблюдаются и в более отдаленных астрофизических объектах. Высокое разрешение телескопа Иноуйе в сочетании с моделированием позволяет лучше понять поведение магнитных полей в широком астрофизическом контексте.
Недалеко от вершины Халеакалы на острове Мауи установлен крупнейший в мире солнечный телескоп NSF Daniel K. Inouye, который поможет глубже понять природу нашей родной звезды.
Изучение магнитной структуры солнечной поверхности критически важно для понимания энергичных явлений во внешней атмосфере Солнца, таких как вспышки и корональные выбросы, что, в свою очередь, помогает улучшить прогнозы космической погоды. Это открытие не только расширяет наше понимание солнечной архитектуры, но и открывает новые возможности для изучения магнитных структур в других астрофизических контекстах.
Доктор Дэвид Бобольц, заместитель директора NSO по солнечному телескопу Иноуйе, подчеркнул, что это лишь одно из множества открытий, демонстрирующих, как телескоп продолжает расширять границы исследований Солнца и играет жизненно важную роль в понимании мелкомасштабной физики, влияющей на наше технологичное общество на Земле.
