Высокого разрешения снимки солнечной вспышки на длине волны H-альфа (656,28 нм), которые были получены с помощью солнечного телескопа Даниэля Иноуэ, могут изменить представления о магнитной структуре Солнца и улучшить прогнозирование космической погоды.
Используя солнечный телескоп Даниэля Иноуэ, построенный и управляемый Национальной солнечной обсерваторией (NSO), астрономы с беспрецедентной чёткостью зафиксировали тёмные нити корональных петель во время фазы затухания вспышки класса X1.3 8 августа 2024 года в 20:12 UT.
Средняя ширина петель составила 48,2 км, а некоторые из них были размером около 21 км — это самые маленькие корональные петли, которые когда-либо были зафиксированы. Это может стать прорывом в определении фундаментального масштаба корональных петель и выведет моделирование вспышек на совершенно новый уровень.
Статья, описывающая это исследование, под названием «Раскрытие беспрецедентной тонкой структуры в корональных вспышечных петлях с помощью DKIST», опубликована в журнале «The Astrophysical Journal Letters».
Корональные петли — это арки плазмы, которые следуют по линиям магнитного поля Солнца, часто предшествуя солнечным вспышкам, вызывающим внезапные выбросы энергии, связанные с закручиванием и обрывом некоторых линий магнитного поля. Эти выбросы энергии подпитывают солнечные бури, которые могут повлиять на критически важную инфраструктуру Земли.
Астрономы с помощью телескопа Иноуэ наблюдают солнечный свет на длине волны H-альфа (656,28 нм) для изучения определённых особенностей Солнца, раскрывая детали, невидимые при других типах солнечных наблюдений.
«Это первый раз, когда солнечный телескоп Иноуэ наблюдал вспышку класса X», — говорит Коул Тамбурри, ведущий автор исследования, который участвует в программе «Ambassador Program» при работе над докторской диссертацией в Университете Колорадо в Боулдере (CU).
Команда, в которую входят учёные из NSO, Лаборатории атмосферной и космической физики (LASP), Совместного института исследований в области наук об окружающей среде (CIRES) и CU, сосредоточилась на тонких магнитных полях (сотни из них), сотканных над лентами вспышек.
«Раньше мы могли только представлять, как выглядит этот масштаб, — объясняет Тамбурри. — Теперь мы можем увидеть это напрямую. Это самые маленькие корональные петли, которые когда-либо были зафиксированы на Солнце».
Инструмент Visible Broadband Imager (VBI) телескопа Иноуэ, настроенный на фильтр H-альфа, может разрешать объекты размером до ~24 км. Это более чем в два с половиной раза выше, чем у следующего по качеству солнечного телескопа, и именно такой скачок в разрешении сделал это открытие возможным.
«Знать, что телескоп теоретически может что-то делать, — это одно, — отмечает Мария Казаченко, соавтор исследования и учёный из NSO. — А вот наблюдать, как он работает на пределе возможностей, — это воодушевляет».
Хотя первоначальный план исследования предполагал изучение динамики спектральных линий хромосферы с помощью инструмента Visible Spectropolarimeter (ViSP) телескопа Иноуэ, данные VBI выявили несколько неожиданных находок — ультратонкие корональные структуры, которые могут напрямую влиять на модели вспышек, созданные с использованием сложных радиационно-гидродинамических кодов.
Теории давно предполагали, что корональные петли могут иметь ширину от 10 до 100 км, но подтвердить этот диапазон с помощью наблюдений было невозможно — до сих пор.
«Мы наконец-то заглядываем в пространственные масштабы, о которых мы размышляли годами, — говорит Тамбурри. — Это открывает двери для изучения не только их размера, но и формы, эволюции и даже масштабов, на которых происходит магнитное пересоединение — двигатель вспышек».
Возможно, наиболее интригующей является идея о том, что эти петли могут быть элементарными структурами — фундаментальными строительными блоками архитектуры вспышек. «Если это так, мы не просто разрешаем пучки петель, мы впервые разрешаем отдельные петли», — добавляет Тамбурри. «Это как перейти от видения леса к внезапному видению каждого отдельного дерева».