Исследователи из University College London изучили поведение выбросов корональной массы Солнца, впервые представив детали того, как эти огромные извержения вещества из солнечной короны ведут себя, когда вновь попадают на поверхность Солнца. В ходе исследования, учёным удалось установить, что у выбросов корональной массы в далёких глубинах космоса есть двойник – газовые «усики» Крабовидной туманности (Crab Nebula), которая расположена 6500 световых годах от Земли.
Самый большой корональный выброс, среди когда-либо обнаруженных, был зафиксирован обсерваторией «Solar Dynamics Observatory» 7 июня 2011 года. Через несколько дней, материал, извергнутый Солнцем, устремился в космическое пространство, однако большая его часть практически сразу «упала» на поверхность звезды.
Для гелиофизиков из Mullard Space Science Laboratory UCL наблюдения за этим солнечным «фейерверком» предоставили уникальную возможность выяснить, как именно ведёт себя плазма, попадая обратно на поверхность Солнца.
По словам David Williams, одного из авторов исследования, долгое время учёные даже не подозревали о том, что у Солнца есть магнитное поле, подобное земному. Williams отметил, что капли плазмы от этого коронального взрыва стали для учёных настоящим «долгожданным подарком».
Начиная с 2010 года Solar Dynamics Observatory (SDO) постоянно фотографирует поверхность Солнца. Большинству людей кажется, что поверхность Солнца практически не меняется. Исключением являются разве что солнечные пятна, которые к тому же можно увидеть невооружённым глазом. Однако приборы SDO способны «затмевать» солнечную яркость, что дает учёным возможность наблюдать за волнами света различной длины, которые блокируются атмосферой Земли. Это комбинация высококачественных снимков и непрерывного мониторинга означает, что теперь учёные могут видеть детали того, как динамическая поверхность Солнца изменяется с течением времени.
Корональный выброс 7 июня 2011 года стал для учёных своего рода «моментом истины». По словам Jack Carlyle, ведущего автора исследований, он и его коллеги анализируя этот корональный выброс заметили, что форма «факела» плазмы, «упавшей» обратно на поверхность Солнца, была весьма необычной. Он отмечает, что за время своего падения «факел» неоднократно разделялся, произошло нечто подобное тому, как капли чернил попадают в воду, то есть они не смешались.
Как известно, менее плотные материалы «плавают» сверху материалов, плотность которых выше, не смешиваясь при этом. Примером является масло и вода. Поместив более плотный материал сверху, он всё равно «провалится» вниз. Это явление названо неустойчивостью Rayleigh-Taylor.
Команда, проанализировав снимки SDO, установила, что падающая плазма была подвержена неустойчивости Rayleigh-Taylor. Как и следовало ожидать, солнечная плазма, которая более плотная нежели солнечная атмосфера опустилась вниз. У космическом пространстве подобный эффект наблюдался и ранее, но не в таком масштабе как в Крабовидной туманности.
Крабовидная туманность – это остаток сверхновой звезды, взорвавшейся в 10 веке. За последующее тысячелетие, более плотный материал начал отступать в центр туманности, формируя структуры, подобные выбросам корональной массы.
Исследование Крабовидной туманности показало, что во время корональных выбросов происходят практически те же процессы, что и при зарождении сверхновой.
Результаты проведенного исследования были опубликованы 20 февраля 2014 года в Astrophysical Journal.
