Крупнейший в мире солнечный телескоп помог увидеть вихри в фотосфере, обусловленные неустойчивостью Кельвина-Гельмгольца (KHI).
Как передает Oxu.Az, первые наблюдательные подтверждения давно предсказанного явления приведены в журнале Nature.
14 апреля 2025 года, когда у астрономов оставались считанные минуты работы на телескопе имени Дэниела Иноуэ на Гавайях, а небо стремительно затягивало тучами, которые вот-вот вынудили бы закрыть защитные жалюзи обсерватории, ученым удалось сделать серию необыкновенных снимков. Это были самые четкие кадры фотосферы - видимой поверхности Солнца - за всю историю наблюдений. Их анализ выявил тысячи крошечных - в масштабах нашего светила - вихрей.
Как на картине Ван Гога
"Эти спиралевидные, подобные водоворотам узоры встречаются повсеместно: в облаках, океанских течениях и во всей Вселенной. Хрестоматийный пример - "Звездная ночь" [Винсента] Ван Гога, где вихревые структуры неба поразительно похожи на турбулентные KHI-образования. Схожая параллель прослеживается и в знаменитой гравюре Хокусая "Большая волна в Канагаве" - там гребни волн изгибаются точно так же, как характерные "барашки" KHI", - говорит астрофизик Дэвид Куридзе из Национальной солнечной обсерватории в Колорадо (NSO), ведущий автор исследования.
По словам его коллеги Фридриха Вёгера, также из NSO, хотя эффекты KHI в солнечной фотосфере были вполне ожидаемыми, сюрпризом стало, что эти паттерны обнаружены на обработанных снимках буквально повсюду.
Масштабы открытия, конечно, ошеломляют: телескоп в 150 млн километров от Солнца различил на его поверхности образования размером всего в несколько десятков километров - средний диаметр вихрей составляет 65 км, самые маленькие, которые удалось идентифицировать, не превышают 25 км.
"Обнаружение и отслеживание развития вихрей KHI размером 25 км на Солнце сродни наблюдению за движением муравья на земле с расстояния 160 км", - сравнивает Вёгер.
Волны эти формируются на границах так называемых гранул - ячеек диаметром от 500 до 2 000 км, представляющих собой потоки раскаленной плазмы, поднимающиеся из солнечных недр. Гранулы, за которыми вели наблюдение, были расположены либо рядом с пятном - темным участком, где магнитное поле препятствует выходу тепла, - либо вблизи одного из множества более мелких пятен, называемых порами.
Ключ к главной загадке Солнца
Ученые предполагают ключевую роль KHI в рассеянии и переносе тепла. Кроме того, они могут влиять на магнитные поля, которые порождают корональные дыры, вспышки и прочие проявления солнечной погоды.
По мнению Вёгера, магнитное поле Солнца, возможно, испытывает воздействие KHI по всей своей поверхности.
"Чтобы лучше понимать и, в конечном счете, прогнозировать самые разрушительные проявления солнечной активности, необходимо разобраться в крошечных физических процессах, которые стоят за ними. Это открытие впервые позволяет увидеть один из таких процессов с беспрецедентной детализацией", - резюмирует он.
И не только, добавляет профессор Майкл Уитленд из Сиднейского университета.
"Одна из главных загадок солнечной астрофизики - нагрев короны. Вполне вероятно, что неустойчивость Кельвина-Гельмгольца вносит свой вклад в этот процесс", - допускает он.
